Apostila de Qumica Geral

Facic 6

Engenharia de Produo

Facic 2012 Prof: Luiz Fernando Teixeira Soares Ribeiro

Radioatividade o fenmeno de certos elementos de emitir partculas e radiaes eletromagnticas. Essa atividade ocorre com ncleos instveis a fim de adquirir estabilidade.

A radioatividade um fenmeno nuclear, e os ncleos emissores de radiao so chamados nucldeos ou radioistopos. Ela no afetada por nenhum fator externo, como presso, temperatura, estado fsico, fatores qumicos, etc. Histrico (1895) Welhelm Roentgem: trabalhando com ampolas de crookes, nas quais aplicava potenciais muito altos entre os eletrodos, descobre uma radiao invisvel. a descoberta do Raio X. (1896) Antoine Henri Becquerel: trabalhando com fluorescncia, descobre que o sulfato duplo de urnio e potssio sensibiliza chapas fotogrficas sem prvia excitao. a descoberta da Radioatividade. (1897) J.J. Thomson: descobre o eltron como constituinte do tomo. (1898) Marie Slodowska Curie: descobre o polnio, trabalhando com a peckblenda, um minrio de urnio. Aparece o nome de radioatividade e usada como a melhor fonte para o seu estudo. Demonstrou que a intensidade da radiao proporcional a quantidade de Urnio (U) na amostra. Concluiu que a radioatividade um fenmeno atmico. (1871-1937) Ernest Rutherford: descobre uma emanao radiativa de Trio. (1900) Pierre Curie: classifica dois tipos de emanao do rdio, chamados alfa e beta. (1900) Vilhard: descobre um tipo de emanao chamado gama.

A Figura 6.1 a seguir um esquema de uma Usina Nuclear:

Figura 6.1 Usina Nuclear

O reator nuclear um sistema onde a reao de fisso em cadeia mantida sob controle e a energia liberada na fisso usada como fonte de calor para ferver gua, cujo vapor aciona uma turbina geradora, que produz eletricidade como numa usina termoeltrica convencional. O calor gerado eleva a temperatura da gua no interior do reator. Uma bomba circula gua quente para um gerador de vapor de gua (GV) e o vapor aciona uma turbina que opera um gerador eltrico. O vapor da turbina exaurido entra no condensador, onde passa para a fase liquida na serpentina de refrigerao. A gua utilizada na refrigerao do condensador provm de um rio, mar ou lago situado nas vizinhanas do reator, que aps uso devolvida a estes ambientes. Para cada W produzido pelo menos dois so lanados no oceano na forma de gua quente. (Fonseca,Martha Reis Marques da. Completamente qumica: fsico-qumica. So Paulo: FTD, 2001).

Apesar de todo o cuidado para evitar que a usina possa provocar contaminao do meio ambiente com radioatividade, as usinas nucleares, assim como as termoeltricas, so responsveis por outra forma de poluio. Que forma de poluio essa e quais as suas conseqncias?

Natureza das Radiaes As emisses espontneas acima descritas comearam a ser explicadas, quanto a sua natureza, quando foram submetidas a um forte campo magntico. Os resultados experimentais podem ser resumidos pelo esquema abaixo: Radiao Alfa () Essa radiao constituda por partculas, chamadas alfa, que so 2 prtons e 2 nutrons, ou seja, correspondem ao ncleo de um tomo de hlio. A partcula alfa a maior das emitidas por um material radioativo e, por isso, possui pequeno poder de penetrao. Quando atravessa uma camada de ar, perde rapidamente energia pela coliso com as molculas do ar, sendo, por esse motivo, retida em poucos centmetros. A radiao alfa interceptada por uma folha de papel ou pela camada de clulas mortas da superfcie da pele. A radiao alfa produzida no interior do organismo no chega a causar maiores problemas. Devido alta velocidade das partculas alfa (possuem uma velocidade que corresponde a 5% da velocidade da luz), elas possuem pequeno poder de penetrao nos materiais. A velocidade inicial das partculas alfa , de aproximadamente 20.000 Km/s. Alguns a - emisses importantes so: 238U, 235U, 214Po, 226Ra e 239Pu. Ex:

Obs: Partculas de carga positiva: so constitudas de 2 prtons e 2 nutrons. So ncleos de tomos de hlio. Radiao Beta () Em alguns ncleos radioativos, um nutron se decompe em um prton, uma partcula chamada neutrino e um eltron que emitido do ncleo. Esse eltron chama-se partcula ; ao feixe desses eltrons emitidos por uma substncia radioativa damos o nome de radiao . A partcula cerca de 7000 vezes mais leve que a partcula , com uma velocidade que pode chegar a 95% da velocidade da luz da possuir maior penetrao. Ela atravessa uma folha de papel, porm interceptada por uma folha de chumbo. A radiao atravessa a camada superficial da pele, podendo causar queimaduras, porm, no chega a atingir os rgos internos. Se produzida no interior do organismo, dependendo da intensidade, pode causar danos srios. Algumas -emisses importantes; 234Th , 3H, 14C, 40K, 60Co e 131I. Ex:

Obs: 14C origina nas altas camadas da atmosfera e na forma de CO2 absorvido pelos vegetais. Atravs dos alimentos ns ingerimos o 14C e nos tornamos radioativos. As emisses so as partculas de carga negativa: so os eltrons que saem do tomo. Admite-se que um nutron se desintegre formando um prton, um eltron e um neutrino (sem carga e sem massa). Radiao Gama () Essa radiao no constituda por partculas, mas por ondas eletromagnticas semelhante aos raios X, porm de maior energia, com velocidade igual a da luz. Por causa de sua grande energia e praticamente ausncia de massa, tem alto poder de penetrao. Possuem velocidade igual da luz (300.000Km/s). S uma grossa parede de chumbo ou um enorme bloco de concreto so capazes de det-la. A radiao passa facilmente atravs do corpo humano, causando danos irreparveis as clulas. Essa base da radioterapia no tratamento do cncer. Algumas -emisses importantes so: 226Ra, 99Tc, 60Co, 235U e 239Pu. Obs: As partculas no so representadas nas reaes nucleares porque no alteram nem o Z nem o A do elemento. Ex: Cobalto 60 : usado no tratamento do cncer (emite radiao ). Csio 137 : usado na Medicina Nuclear. Exerccio

Meia Vida o tempo necessrio para que a metade dos ncleos radioativos num elemento se desintegre.

Exerccio 1) A desintegrao de 1g de molibdnio 99, at restarem 0.125g dura 180h. Determinar a sua meia vida, em horas.

Propriedades e Aplicaes da Radioatividade As aplicaes da radioatividade so incontveis, sendo que muitas delas ainda esto em desenvolvimento e novas provavelmente sero encontradas. Para que se tenha uma idia dessas aplicaes: 1 um fenmeno natural, nuclear espontneo e incontrolvel pelo homem. No se altera com a presso e a temperatura por causa da proteo por parte dos nveis eletrnicos que envolvem o ncleo. 2 Tem alto poder de penetrao.

3 Usam-se amostras radioativas para a diagnose, na Medicina Teraputica. Um bom exemplo a aplicao do I131 nos exames rotineiros de tireide, como na terapia do bcio maligno. 4 Destri clulas vivas (enfermas ou ss): constituem a base da radioterapia. O Ra (elemento carssimo) empregado inicialmente, hoje substitudo pelo Co (60) ou Cs (137) obtidos nos reatores a preos mdicos. Tambm se curam tumores na tireide com iodo31.

5 Apresenta Fosforescncia: a capacidade de emitir luz prpria. Ex: Tintas de placas de sinalizao, mostradores de relgio, etc. 6 Determina a idade de fsseis: os organismos animais ou vegetais fossilizados emitem radioatividade por possuir o C14 . Essa reatividade residual medida com contador Geiger, que permite concluir a idade do fssil. Fisso Nuclear a fragmentao de um ncleo em partes menores e mais estveis, atravs do bombardeamento desse ncleo com partculas aceleradas.235

U + n 1000.000C)

56

Ba 142 +

36

Kr92

+ 30n1 + muita energia calorfica (T =

Para quebrar um ncleo, bombardeio com nutrons que privados da carga eltrica, penetram mais facilmente no ncleo. Ocorre quando ncleos instveis so bombardeados por nutrons e se dividem, formando novos elementos. Obs: Atualmente esse processo controlado e usado nos Reatores para a produo de energia eltrica. A o processo de fisso controlado. A Fisso foi usada pela primeira vez pelo EUA, em 1945, na produo da Bomba Atmica.

Obs: Junto com Ba e Kr formam dezenas de outros elementos qumicos, inclusive artificiais como: tecncio (43), promcio (59) e plutnio (94). Essa mistura resultante recebe o nome de Lixo Atmico. - O nutron inicial obtido pela reao: Be +4 2

C

+ n

- Urnio enriquecido: a mistura de istopos de urnio 235 e 238com mais de 1% de urnio 235. - Reatores: utiliza-se a massa de urnio enriquecido a 5%. - Bomba Atmica: possui a maior massa (1 a 8 kg) de urnio enriquecido a 80%.

Fuso Nuclear Praticamente toda a energia que a Terra recebe do Sol produzida num processo denominado Fuso Nuclear. O primeiro uso desse processo, pelo ser humano, foi a Bomba de Hidrognio que, para explodir, necessitava de uma quantidade enorme de energia. Essa energia de ativao fornecida pela exploso de uma Bomba Atmica, que serve de estopim. A primeira bomba de hidrognio explodiu em 1952 no Atol de Bikini ( no Oceano Pacfico). Corresponde a 2 ou mais ncleos livres (menores), originando um ncleo maior e mais estvel com liberao de enorme quantidade de energia. Obs: Esse o tipo de reao que ocorre nas estrelas (onde o H2 predominante) e nas bombas de hidrognio.

Exerccios 1) Por que a construo de um Reator de Fuso Nuclear um empreendimento de difcil execuo? 2) Por que para ocorrer a Fuso Nuclear necessria altssima temperatura? 3) Como controlada a velocidade de uma reao em cadeia num Reator Nuclear? 4) Quais partculas so utilizadas na Fisso Nuclear? Por qu? 5) Qual a diferena entre Fisso e Fuso Nuclear? 6) Na famlia radioativa do trio, parte-se do 90Th232 e chega-se ao 82Pb208 . Quantas partculas e so emitidas durante todo o processo? 7) Para que o tomo de 86Rn222 se desintegre espontaneamente e origine um tomo de carga nuclear 82, contendo 124 nutrons, os nmeros de partculas e que devero ser transmitidas, respectivamente, so: a) 2 e 2 b) 1 e 1 c) 2 e 1 d) 4 e 4 e) 4 e 2 8) O reator atmico instalado no municpio de Angra dos Reis do tipo PWR- Reator de gua Pressurizada. O seu princpio bsico consiste em obter energia atravs do fenmeno fisso nuclear, em que ocorre a ruptura de ncleos pesados em outros mais leves, liberando grande quantidade de energia. Esse fenmeno pode ser representado pela seguinte equao nuclear:92

U235 +

0

n1

55

Cs144 + T + 2 0n1 + energia

Os nmeros atmicos e de massa do elemento T esto respectivamente indicados na seguinte alternativa: a) 27 e 91 b) 37 e 90 c) 39 e 92 d) 43 e 93 Gabarito 1) Em razo da altssima temperatura exigida para a ocorrncia da fuso. 2) Para vencer as foras de repulso que existem entre os ncleos. 3) Atravs de moderadores, que so substncias que absorvem nutrons. 4) Nutrons. So desprovidos de carga eltrica e penetram mais facilmente no ncleo. 5) Fisso: quebra de ncleos por um nutron. Fuso: unio de ncleos. 6) deve ser resolvida em sala 7) D 8) B

PANORAMA DA ENERGIA NUCLEAR NO MUNDO I- Destaques Reatores comerciais em operao: 439 reatores em 31 pases que representam 2/3 da populao mundial. Capacidade Nuclear instalada em 2008 (novembro): 372.100 MW (AIEA Pris, Power Reactor Information System) 13 Pases, que representam a metade da populao mundial esto construindo 42 novos reatores.

II Gerao

Participao globalEm 2007 a participao da energia nuclear na gerao de eletricidade no mundo caiu dos 16% do ano anterior para 14%. Um dos grandes responsveis por essa reduo foi o aumento da participao do gs natural nesta matriz. De acordo com o relatrio World Energy Outlook 2008 elaborado pela IEA International Energy Agency- os reatores nucleares so responsveis atualmente por 15% da produo de energia eltrica no mundo. Isto coloca a energia nuclear como a terceira maior fonte, atrs do carvo e do gs natural. Contudo, caso no haja mudanas significativas nas polticas energticas dos diversos pases, estima-se que at 2010 as fontes de energia renovveis assumam um papel maior, ultrapassando a gerao nuclear e o gs natural. Os cenrios alternativos deste mesmo relatrio, que propem a reduo de emisses de CO2 para evitar o aquecimento global, so muito favorveis ao desempenho das nucleares, uma vez que sua emisso total desprezvel se comparada com as de origem fssil. Contudo eles dependem de decises polticas em nvel governamental que ainda no foram tomadas. Os investimentos necessrios at 2030 para a garantia do suprimento de energia sero da ordem de 26 trilhes de dlares. A AIEA adotou a resoluo de encorajar e dar suporte para o desenvolvimento de aplicaes nucleares em pases em desenvolvimento com o intuito de reduzir a imensa distancia existente entre o consumo mdio anual dos pases desenvolvidos (cerca de 8.600 kwh por habitante na OECD) e, por exemplo, o do continente africano que consome 170 vezes menos, uma vez que a melhoria deste indicador a mola propulsora do progresso e bem estar da populao mais pobre. Mohamed El- Baradei, diretor-geral da Agncia Internacional de Energia Atmica declarou que 50 pases visam ter fontes energticas nucleares, e que as potncias em expanso querem multiplicar o nmero de usinas em seu territrio. Muitos governos consideram a ampliao internacional da energia nuclear uma opo mudana climtica e uma alternativa s oscilaes do preo dos produtos energticos, alm de ser uma proteo incerteza sobre os combustveis fsseis, mas advertiu que a iminente expanso da energia nuclear em todo o mundo requer que os

governos atuem com responsabilidade nessa empreitada. (EL-Baradei -28.10.2008 United Nations General Assembly). Participao por pas na gerao Nuclear Mundial (Fonte: Nucleonics Week fev 2008) Em 2007, Estados Unidos foi o pas que mais gerou energia por fonte nuclear, sendo responsvel por 31,61% da gerao total deste tipo de energia no mundo. Tambm se destacaram: Frana (16,46%), Japo (10,45%), Alemanha (5,27%), Rssia (5,93%), Coria do Sul (5,39%), Canad (3,52%), Sucia (2,51%) e China (2,35%). O Brasil foi responsvel por 0,46% da gerao de energia por fonte nuclear no mundo, em 2007. Participao da gerao Nuclear em cada pas Em 2007, a Frana gerou 76,85% do total de energia produzida pelo pas, por fonte nuclear. A Litunia (64,4%), a Eslovquia (54,3%), a Blgica (54,1%), a Ucrnia (48,1%), a Sucia (46,1%), a Armnia (43,5%), a Eslovnia (41,6%), a Sua (40,0%), a Hungria (36,8%), alm de outros, tambm tm como principal fonte de gerao a energia nuclear. No bloco oriental podemos destacar a Coria do Sul (35,3%) e o Japo (27,6%). O Brasil tem hoje aproximadamente 2,8% de sua gerao total de energia eltrica, de origem nuclear. III - Distribuio dos Reatores A Distribuio dos reatores no mundo, conforme dados da Agncia Internacional de Energia Atmica (AIEA), mostra que ao trmino de 2007, estavam em operao 439 reatores em 31 pases. Dentre os maiores parques geradores, destacam-se os Estados Unidos com 104 unidades, a Frana com 59 reatores e o Japo com 55. Neste ano (2007), seis novas usinas tiveram suas obras iniciadas, na Coria do Sul, na Rssia, na Frana e na China, havendo atualmente 35 reatores em construo em 13 pases. Trs novas usinas entraram em operao em 2007, sendo uma na ndia, uma na China e outra na Romnia, totalizando 1.857 MW. Adicionalmente, nos Estados Unidos, uma usina (Browns Ferry 1) voltou a operar aps longo tempo de fechamento, e a construo da usina de Watts Bar 2 foi reiniciada aps uma paralisao de 20 anos. Em 2008 (31 de outubro), 5 novas usinas iniciaram a construo, sendo duas na Rssia : Novovoronezh 2-1 (1085 MW(e), PWR-WWER) e Leningrad 2-1 (1085 MW(e), PWRWWER); uma na China (Ningde 1, (1000 MW(e), PWR, China) e duas na Coria: Shin-Wolsong 2 (960 MW(e), PWR) e Shin-Kori 3 (1340 MW(e), PWR-APR 1400). Existem em operao 265 reatores tipo PWR (a includos os modelos VVER russos), com capacidade total de 243.295 MW, o que corresponde a 61% da capacidade instalada mundial por fonte nuclear. Dos 42 reatores em construo 32 so do tipo PWR.

IV - Situao atual da energia nuclear em alguns pases/ regies Estados Unidos

Os Estados Unidos so o proprietrio do maior parque nuclear do mundo, com 104 usinas em operao (69 PWRs e 35 BWRs), que correspondem a uma capacidade instalada de 106.476 MW e produziram, em 2007, 806.501,3 GWh(e). Este valor quase o dobro do que foi produzido no Brasil por todas as fontes disponveis no mesmo perodo. Houve nos ltimos anos um grande aumento de capacidade instalada no parque americano devido ampliao da capacidade das usinas, ainda que nenhuma nova unidade tivesse sido construda. Outro fato relevante a ser citado o aumento da vida til das usinas que est sendo estendida para 60 anos. Neste caso j so 49 unidades com vida til ampliada, equivalente a cerca de 43.000 MW funcionando por mais vinte anos, sem os custos de capital para a construo. Existem ainda 18 usinas em processo de ampliao de vida no NRC Nuclear Regulatory Commission, e outras 22 que j iniciaram o processo, mas no ainda no concluram o envio de toda a documentao necessria. A energia nuclear, aps um perodo de estagnao na construo de novas usinas nos pases industrializados, comea a mostrar sinais de uma revitalizao. Neste contexto de fortalecimento da energia nuclear, cita-se a deciso tomada, em 2002, pelo governo norteamericano, endossada pela Cmara dos Deputados e o Senado dos Estados Unidos, para a construo, em Yucca Mountain, de um repositrio para a deposio de rejeitos radioativos de alta atividade. Esta uma deciso importante para a poltica energtica americana e para o futuro da energia nuclear naquele pas. Em setembro de 2008 comeou a fase do licenciamento oficial de Yucca Mountain, que urar 4 anos. Cita-se tambm o programa para a escolha de novos stios para a localizao de usinas nucleares nos Estados Unidos (Nuclear Power 2010). Neste contexto existem 26 usinas novas em processo de licenciamento com suas COL (Construction and Operation License) em avaliao pelo rgo licenciador o NRC at o ms de novembro de 2008. O governo americano prev um aumento da participao nuclear at 2020 em 50 GW. Pesquisa de opinio Um nmero recorde de americanos (74% dos entrevistados) manifestou-se a favor da energia nuclear conforme pesquisa conduzida e divulgada pela empresa Bisconti Research Inc. Eles tambm se manifestaram a favor de financiamentos governamentais com este fim. Todos os indicadores da pesquisa melhoram em relao aos anteriores. Isto tambm se reflete na mudana de posicionamento poltico de figuras tradicionalmente antinucleares, como o governador da Califrnia (A. Schwarzenegger), que declarou, ao observar os planos franceses de novas usinas e longo tempo das operaes nucleares satisfatrias naquele pas, que tambm os americanos devem reestudar esta questo.

Canad

O Canad tem 18 usinas nucleares em operao que produziram 14,7% da energia eltrica do pas em 2007. Atualmente est em estudo e processo de licenciamento de 3 novas centrais com 4 usinas cada uma, sendo 1 central na regio de Lake Cardinal, no estado de Alberta, 2 outras prxima ao Lake Huron em Ontrio, na rea das centrais Bruce A e B e na rea da central Darlington no mesmo estado. As usinas de Ontrio esto em processo de estudos ambientais cujo cronograma define maio 2009 para entrega do EIA/RIMA pertinente conforme informao do rgo ambiental canadense. O Canad prev depsito geolgico profundo - Deep Geologic Repository (DGR), para resduos nucleares de baixa e media radioatividade. Os trabalhos de preparao do stio, construo e operao esto propostos para a regio de Tiverton prximo ao stio da Central Bruce. Este depsito dever atender a todas as centrais canadenses (Bruce,Pickering e Darlington).

FranaA Frana possui 59 usinas nucleares em operao e 11 desligadas que produziram aproximadamente 77% do total de energia eltrica gerada no pas em 2007.A AREVA, fornecedora francesa de bens e servios nucleares, est construindo junto com a EDF (empresa francesa de energia que opera todos os reatores nucleares do pas) o reator Flamanville-3 tipo EPR de 1600 MW, localizado ao norte da Frana, na regio de Manche. Os demais fornecedores de equipamentos e servios tambm foram definidos e contratados e o incio da construo foi no final de 2007. O governo francs, em junho de 2008, declarou que far mais um reator EPR 1600, ainda sem definio de local, mas especificando que esta deciso ser tomada em 2009 e a construo comear em 2011. O pas reprocessa todo o seu combustvel usado e o usa o combustvel resultante em outros reatores, alm de tambm ter dois repositrios subterrneos e laboratrios de pesquisa que estudam formas ainda mais efetivas de armazenar rejeitos.

AlemanhaA deciso existente para o desligamento das 17 usinas alems, at 2020 (fim da vida til), encontra-se sob forte presso para que seja revogada. O custo para substituir os 27,3% (2007) de energia eltrica gerados pelas 17 usinas nucleares em funcionamento por energia renovvel seria alto necessitando de subsdios do governo da maior economia da Europa. A percepo das vantagens econmicas e ambientais proporcionadas pela energia nuclear em relao s alternativas disponveis est sendo decisiva para a reviso da posio anterior, principalmente quando so divulgados os dados dos generosos subsdios (cerca de 1,2 bilho de dlares anuais) destinados ao setor de energia elica, com uma lei federal que obriga as empresas de energia a comprar toda a produo do setor e a pagar uma tarifa 2,5 vezes acima da mdia de mercado. Como a gerao elica apenas 5% da energia eltrica do pas os benefcios de investir tanto nestas formas de gerao tm sido discutidos. No que tange poltica de resduos nucleares, existem na Alemanha 2 depsitos definitivos, para resduos de baixa e mdia atividades. O de Morsleben, que foi construdo ainda pelo governo comunista da antiga RDA e o de Konrad licenciado em 2002 e liberado definitivamente em 2007.

A Alemanha investe na construo da Central Nuclear de Belene (2x 1000 MW VVER), na foto, na Bulgria atravs da empresa de gerao RWE- Rhine- Westphalia Energy que detm parte dos 49% do investimento total de 1 bilho de euros ( a outra parte pertence a empresa belga Electrabel - GDF Suez). Este projeto comeou em 1987 e foi suspenso, sendo retomado em 2007. Os contratos de construo esto assinados.

FinlndiaA Finlndia, ao decidir em 2002 pela construo de uma quinta unidade nuclear, quebrou a situao vigente na Europa Ocidental, onde a construo de uma nova usina nuclear no havia sido iniciada h muito tempo. O importante da deciso finlandesa que ela foi precedida de anlises detalhadas com participao pblica e discusses polticas intensas. A deciso foi baseada em aspectos ambientais (menores impactos ao meio ambiente), poltico-diplomticos (atendimento aos compromissos internacionais decorrentes do Protocolo de Kyoto) e estratgicos (diminuio da dependncia de outras fontes energticas externas, principalmente da Rssia, e a estabilidade a longo prazo do custo da energia nuclear). A opinio pblica altamente favorvel foi outro aspecto importante na deciso tomada. A usina Olkiluoto 3 (1.600 MW, EPR) est prevista para ser sincronizada em 2011. Esta ser a primeira usina com reator no modelo EPR, produzido pela francesa AREVA. A Finlndia possui outras quatro usinas, que, juntas, correspondem produo de 28,9% da energia eltrica total produzida em 2007 no pas. Atualmente est em discusso a construo do 6 reator. As trs empresas que submeteram os estudos de impacto ambiental s autoridades do pas so a Fennovoima Oy para 2 reatores AREVA (EPR 1700 MW) e um TOSHIBA design ( SWR 1250 MW BWR) com 4 possibilidades de stios; Teollisuuden Voima Oyj para mais uma unidade no stio de Olkiluoto e a Fortum para o stio da Central de Loviisa. Pesquisa de opinio Cerca de 38% dos finlandeses apiam a construo de novos reatores no pas. Partidos polticos tradicionalmente anti-nucleares tm alterado suas posies nos ltimos 2 anos em muito devido ao excelente desempenho das 4 usinas em operao, que nos ltimos 36 meses alcanaram a media de 95% de disponibilidade. Na Finlndia os rejeitos de baixa e mdia atividade so depositados em repositrios subterrneos, construdos, nos stios de Olkiluoto (desde 1992) e Loviisa (aprovado em 1992). Desde 1997 o depsito central intermedirio, est localizado nas dependncias da instalao para depsito final de Olkiluoto, de acordo com o Radiation Act do pas. Em 2001, o Parlamento da Finlndia aprovou um projeto de construo de um depsito a 500 metros de profundidade para abrigar em definitivo os resduos radioativos das usinas nucleares do pas, tornando-se a Finlndia a primeira a aprovar um plano para enterrar os resduos em stios subterrneos.

Rssia

A Rssia tem 31 usinas em operao, 8 usinas em construo e 4 planejadas. Em julho de 2008 o diretor geral da Rosatom - empresa nuclear russa, Sr. Sergei Kiriyenko declarou que o governo russo prev a construo de 42 novas usinas nucleares at 2020, o que corresponder a cerca de 42 GW. Em 2007, a Rssia produziu 16% de sua energia eltrica atravs de usinas nucleares e pretende chegar a 25% ou 30% at 2020. O consumo per capta do pas quase 3 vezes maior que o brasileiro. A eficincia da gerao nuclear cresceu fortemente na ltima dcada (o fator de disponibilidade passou de 56% para 76%), e toda a matriz energtica est tentando acompanhar o crescimento do consumo, que tem se mantido em nveis bastante expressivos. O foco em gerao nuclear pela poltica energtica russa visa permitir a exportao de seu gs natural para a Europa mais lucrativa do que seu uso para a gerao domstica de eletricidade e a substituio de seu parque gerador, j no fim de sua vida til. A Rssia vem firmando uma srie de acordos comerciais e de cooperao com diversos pases para construo de novos reatores, desenvolvimento e explorao de combustveis nucleares e pesquisa em geral na rea nuclear formando uma grande rede de influncia mundo afora.

ItliaA Itlia, conforme declarou o Premier Silvio Berlusconi em julho de 2008, decidiu retomar seu programa nuclear paralisado na dcada de 1980, libertando-se da dependncia do petrleo atravs de um rpido desenvolvimento da energia nuclear. Segundo o Ministro da Economia e Desenvolvimento, Claudio Scajola, o custo da paralisao do programa nuclear italiano para a economia do pas foi de 50 bilhes de dlares e que todo o arcabouo legal para a retomada da fonte nuclear est sendo adotado no novo plano nacional de energia. A criao de um rgo regulador independente alm da infra-estrutura e incentivos s comunidades so fatores indispensveis para a construo do primeiro de uma srie de reatores de grandes reatores que previsto para 2013. O modelo de reator a ser adotado dever ser um que j seja licenciado na Europa o que permitiria ganhar tempo de licenciamento, uma vez que o plano construir de 8 a 10 reatores at 2030 atingindo 25 % da gerao eltrica italiana. Atualmente o custo da energia eltrica na Itlia (um mix de 60% em gs importado) 30% mais alto que a mdia europia e 60 % maior que o francs. Em julho 20008 foi aprovada pela Unio Europia a construo das usinas Mochovce 3 e 4 (VVER-440 MW cada) na Eslovquia. A Itlia, atravs da sua ENEL, que possui 66% da SE-SLOVENSKE ELEKTRARNE da Eslovquia, comeou, em novembro de 2008, a construo destas usinas que devem estar em operao comercial em 2012 e 2013 respectivamente. O investimento previsto de 2,77 bilhes de euros. Quando em operao, a produo destas usinas representar 22% do total de energia eltrica consumido na Eslovquia.

Japo

O Japo tem 55 reatores em operao que produziram em 2007 cerca de 27,6% da energia do pas e 4 usinas em construo, alm de planos para ampliaes de vida e potncia. Em maio de 2006, o Instituto Japons de Economia (IEEJ) liberou relatrio informando que a energia eltrica no Japo at 2030 dever ser de 40% de fonte nuclear e que para isso as usinas existentes devero operar por 60 anos, alm de ser necessrio construir pelo menos mais 10 unidades. O pas reprocessa o seu resduo nuclear em usinas de reprocessamento na Frana e na Inglaterra, mas est construindo sua prpria central de reprocessamento comercial em Rokkasho-mura. A operao em teste da usina japonesa de reprocessamento de combustvel irradiado na ilha de Honshu (Rokkasho plant) foi iniciada em 31.03.06. A operao comercial dever iniciar em 2008 com o reprocessamento de 800 toneladas de urnio irradiado e a produo de 4 toneladas de plutnio que junto com mais urnio ser convertido em combustvel MOX, para as usinas nucleares do pas. Este combustvel j foi testado e aprovado para vrias usinas no pas. A maior fonte energtica do Japo o plutnio resultante do reprocessamento do resduo nuclear das usinas existentes.

ChinaA China tem 16 usinas em operao e o governo chins prev a construo de 54 novas usinas nucleares nos prximos 30 anos. Atualmente existem 9 usinas em construo e 26 novos reatores encontram-se aprovados para incio de construo. A China produz 2% de sua energia eltrica atravs de usinas nucleares e pretende chegar a 4% at 2020, com o aumento de capacidade previsto em 40 gigawatts (GW). O consumo per capta do pas cerca de metade do brasileiro. A opo chinesa pela energia nuclear est associada grande demanda por energia e estratgia do governo de diversificar ao mximo sua matriz energtica para evitar colapsos no fornecimento. A matriz energtica da China baseada, hoje, essencialmente, em carvo.

Coria do SulA Coria do Sul tem 20 reatores em operao que produziram, em 2007, 35,3% da energia consumida no pas. So 5 as usinas em construo, com a previso de um incremento de 30 GW at 2015, sendo que cerca de 4.000 MW se encontram em construo e mais 3.000 MW tm seus contratos assinados para o incio da construo. At 2020, segundo o governo coreano, devero ser construdas mais 8 centrais alm das atualmente em construo. O consumo de eletricidade per capita (2004) 3 vezes maior que o brasileiro. A poltica energtica do pas privilegia as iniciativas nucleares, levando em considerao a segurana e a confiabilidade de suprimento de energia, uma vez que a Coria do Sul no dispe de fontes energticas em seu territrio.

ndia

A ndia tem 17 reatores em operao que produziram em 2007 cerca de 2,5% da energia do pas. Encontra-se em construo outros 6 e oficialmente planejados mais 4, mas o mercado de fornecedores nucleares espera que at 2020 sejam encomendados 25 novos reatores para fazer frente s gigantescas necessidades de energia de um pas com mais de 1 bilho de habitantes e cujo consumo apenas 4% da energia per capta dos Estados Unidos ou 25% do consumo per capita do Brasil. A ndia desenvolve um programa prprio de gerao nuclear com nfase em reatores PHWR. Contudo tambm possui reatores BWR e WWER. A ndia no signatria do TNP Tratado de no proliferao de armas nucleares, e vinha enfrentando problemas de fornecimento de combustvel nuclear para as suas usinas. Dos reatores em operao e em construo, somente 6 esto abertos a inspees pela AIEA. Em Outubro de 2008, o senado americano levantou as restries, que j duravam mais de 30 anos, ao fornecimento de material sensvel ndia. Com isso as empresas Americanas esto autorizadas a fornecer material, equipamento e tecnologia nuclear ao pas. Em setembro de 2008 a organizao Nuclear Suppliers Group NSG composta por 45 pases fornecedores de material sensvel e combustvel nuclear- modificou suas diretrizes de modo a permitir o atendimento do mercado indiano. A ndia um enorme mercado que no pode ser negligenciado conforme declarou um porta voz da organizao. Espera-se que o pas se torne grande comprador de urnio uma vez que importa 70% das suas necessidades em energia, o que equivale a importar 90% da demanda nacional por combustvel. Um sistema para reprocessamento dos rejeitos nucleares est adiantado e ajudaria muito o problema de escassez de energia do pas. Outros pases Na Bulgria, o governo j demonstrou interesse em substituir as centrais nucleares antigas por novas. A NEK - National Electric Company da Bulgria detm 51% construo da Central Nuclear de Belene (2x 1000 MW VVER) e assinou contrato com a russa Atomstroyexport para projeto, construo e comissionamento das usinas da central. Como subcontratado est o consrcio CARSIB (Consortium Areva NP-Siemens for Belene) que fornecer sistemas eltricos e de instrumentao e controle (I&C systems). Pases Blticos (Litunia, Estnia e Latvia) Por serem muito pequenos para assumir os custos da construo de uma usina nuclear os pases blticos querem se consorciar para a construo de uma usina. Em conjunto tambm podem se beneficiar de linhas de crdito a que tm direito junto ao Nordic Investment Bank. O projeto pode incluir tambm a Polnia. A Litunia vem tentando manter em funcionamento at 2012 sua nica usina nuclear em operao, Ignalia 2 (1,300-MW RBMK), que tem previso de ser desligada no final de 2009, conforme o termo de adeso do pas Unio Europia. Segundo o governo do pas o fechamento da usina ir provocar um racionamento de energia e uma forte dependncia de importao de energticos da Rssia, alm de impedir o cumprimento de metas europias de reduo de emisses de gases do efeito estufa. Outra alegao a reduo do PIB - Produto Interno Bruto- em at 3% conforme estudo do Swedish Bank - SEB. A Polnia j acena com a possibilidade de construir sua primeira central at 2020.

Holanda - O governo holands informou que est iniciando o processo de licenciamento da sua segunda usina nuclear no stio de Borssele onde j existe a primeira usina do pas, que teve sua vida til ampliada em mais 20 anos, em 2006, e dever continuar a operar at 2033. No foi definido o projeto nem o fornecedor, mas a unidade poderia ter entre 1000 e 1600 MW e operaria em 2016. Ucrnia A empresa russa Atomstroyexport ir terminar a construo das unidades 3 e 4 da central Khmelnitski (1000MW VVER cada ), conforme aprovado em outubro de 2008 A construo havia sido suspensa em 1990. A usina 3 est com 75% dos trabalhos concludos e a usina 4 com 28%. Em 2004 a Ucrnia completou, comissionou e colocou em operao comercial a unidade 2, tambm um VVER-1000 MW. Romnia A Romnia tem 2 usinas nucleares em operao comercial com 13% da gerao eltrica suprida por reatores. As duas usinas so operadas pela SNN- Societatea Nationala Nuclearelectrica. Um acordo entre seis companhias investidoras - Enel (9.15%), CEZ (9.15%), GDF Suez (9.15%), RWE Power (9.15%), Iberdrola (6.2%), and ArcelorMittal Galati (6.2%) - e a SNN- Societatea Nationala Nuclearelectrica (51%) da Romnia foi assinado em 20 de novembro de 2008 para a concluso dos reatores de Cernavoda-3 and -4 (PHWR Candu -750 MW cada), no mesmo stio das usinas 1 e 2 em operao. Pelo acordo a empresa S.C. EnergoNuclear S.A. iniciar a construo das usinas em maro de 2009 a um custo estimado de 4 bilhes de euros, estando as usinas previstas para entrar em operao comercial dentro de seis anos. Vietnam O ministro da Indstria e Comrcio do Vietnam anunciou que o governo pretende construir 2 centrais nucleares, com dois reatores cada uma, na provncia de Ninh Thuan, que devero estar em operao entre 2020 e 2022. A central 1 (Ninh Thuan Nuclear Power Plant 1, com dois reatores) se localizar em Phuoc Dinh Commune, no distrito de Ninh Phuoc e a central 2 (Ninh Thuan Plant 2, com dois reatores) se localizar em Vinh Hai Commune, distrito Ninh Hai . A AIEA afirmou que o Vietnam est bem preparado para comear a desenvolver um parque nuclear e que apoiar o pas no desenvolvimento de procedimentos de segurana e de resposta a emergncias.

Oriente Mdio e frica Existe um interesse quase explosivo no Oriente Mdio sobre a tecnologia de gerao de energia nuclear. No final de 2007 seis pases rabes (Egito, Arbia Saudita, Marrocos, Tunsia, Arglia, Emirados rabes) anunciaram a inteno de desenvolver tecnologia e

construir suas prprias usinas. Alm destes, tambm o Imen e a Jordnia manifestaram seu interesse em construir suas primeiras usinas nucleares. Neste mesmo contexto, a Turquia abriu, em maro de 2008, concorrncia internacional para a construo de at 4000 MW de capacidade Nuclear at 2015, com a possvel reativao do projeto Akkuyo suspenso no ano 2000. O Egito deve assinar contrato com uma empresa das 7 consultoras estrangeiras que submeteram ofertas na concorrncia para desenvolver as atividades que ajudaro o pas nos trabalhos preparatrios para a primeira central egpcia a operar por volta de 2017, conforme previsto na poltica energtica divulgada em entrevista pelo ministro de energia do pas em novembro de 2008. Espera-se que at 2012 j se tenha definido o tipo e o fornecedor do futuro reator. Esse interesse a cerca da tecnologia nuclear gera, tambm, preocupaes internacionais quanto questo da proliferao de armas nucleares e das salvaguardas relacionadas.

V - Acordos Comerciais e de Cooperao Nuclear CazaquistoO Cazaquisto no possui nenhuma usina nuclear, mas o 3. maior produtor mundial de urnio. A Kazatomprom - corporao nuclear nacional estar estrategicamente envolvida na construo de nucleares na China como forma de diversificar os negcios, que so basicamente minerao. O acordo assinado com a China Guangdong Nuclear Power Group (CGNPG) e China National Nuclear Corp (CNNC) permitir a Kazatomprom ter 51% do negcio, que construir usinas na China e desenvolver minas de urnio no Cazaquisto, nos depsito em Irkol, na regio de Kyzylordinskaya, cuja capacidade de produo anual estimada de 750 toneladas de U3O8; nos depsitos de Semizbay na regio de Akmolinskaya (capacidade de produo anual estimada de 500 toneladas de U3O8) e nos depsitos de Zhalpak com capacidade de produo anual estimada de 750 toneladas de U3O8. Os acordos prevem o suprimento de urnio natural China por 10 anos. Similarmente tambm foram assinados acordos com o Canad (Cameco) para ter acesso a tecnologia de converso do UF6 (Hexafluoreto de Urnio) atravs de uma entidade legal a ULBA Conversion LLP a ser construda no Cazaquisto pelo Canad e que produzir at 12.000 toneladas mtricas de UF6 . Com a Frana (AREVA) os acordos assinados permitiro a produo de combustvel nuclear (nuclear fuel assemblies) na mesma planta de ULBA com a fabricao de at 1.200 toneladas mtricas de varetas e elementos combustveis com a engenharia e a tecnologia desenvolvida pela Areva. Em um outro contrato, a primeira entrega de urnio ndia dever acontecer em dezembro de 2008.

Rssia China A Rssia e a China assinaram acordo para a cooperao na construo de reatores rpidos (fast breeder reactor) de demonstrao com 800 MW e tambm na construo dos reatores Beloyarsk-4 na Rssia e das unidades 3 e 4 de Tianwan na China. Acordos

anteriores propiciaram a construo de Tianwan 1 e 2 alm de trs mdulos de planta de enriquecimento de urnio e ainda um reator rpido experimental CEFR. Frana-China Acordo entre AREVA (45%) e China Guandong Nuclear Power Company CGNPC (55%) para formar empresa de projetos nucleares para concorrer em qualquer pas do mundo com os modelos de reator da Frana (EPR) e da China (CPR1000). Outro acordo diz respeito produo da UraMin que pertence AREVA e que os investidores chineses aportariam capital garantindo a compra de 49% das aes e o subseqente acesso chins ao urnio produzido. Neste processo a UraMin fica com um mercado cativo na China e a Frana com os investimentos garantidos. Frana-Estados Unidos Acordo da AREVA com NORTHROP GRUMMAN para montar uma empresa- Areva Newport News LLC- que fabricar os componentes pesados (vasos do reator, tampa do reator, gerador de vapor e pressurizador) do reator francs EPR nos Estados Unidos e que dever comear a operar em 2011. A AREVA tem expectativa de construir at 7 reatores no territrio americano nos prximos anos e essa estratgia visa proteg-la de um possvel gargalo industrial para componentes pesados, cujos fabricantes mundiais so em nmero reduzido. Itlia Rssia Acordo para participao italiana na construo de reatores nucleares de 3. gerao de modelo russo e no estudo, projeto e construo de um prottipo de reator de 4 gerao. Esse acordo ajudaria a Itlia no seu plano de retorno gerao nuclear com formao de mo de obra especializada. Canad China Acordo para desenvolvimento do projeto de combustvel avanado assinado entre Atomic Energy of Canada Ltd (AECL), Third Qinshan Nuclear Power Company (TQNPC), China North Nuclear Fuel Corporation e Nuclear Power Institute of China para o uso do combustvel irradiado em reatores na China nos reatores CANDU no Canad e na China. O acordo tambm inclui o uso de trio como combustvel.

Oriente Mdio Para atender s pretenses nucleares do Oriente Mdio, acordos de cooperao nuclear esto sendo assinados entre Frana e a Tunsia, a Lbia, o Marrocos e a Arglia. A Jordnia tem um programa civil de energia nuclear e j assinou memorandos de

entendimento com fornecedores de reatores como a AECL do Canad. O excepcional interesse em todo Oriente mdio fez com que o Egito e a Turquia desenvolvam ou reativem seus programas. A Arbia Saudita e os Emirados rabes, alm do Imen, tambm esto em conversaes com diversos pases fornecedores de tecnologia nuclear objetivando desenvolver as bases de conhecimentos e preparar sua indstria para as futuras usinas. sia Na sia, as Filipinas, a Indonsia, o Vietnam e a Malsia esto em processo de reavivamento de seus antigos programas nucleares. No caso das Filipinas um time de especialistas da AIEA foi convidado para organizar um processo multidisciplinar e independente para verificar se a antiga usina nuclear Bataan Nuclear Power Plant, que apesar de pronta, nunca operou, pode ser ligada com segurana, tornando-se uma alternativa local para a gerao de energia. A Malsia j tem luz verde de seus habitantes, que apiam a construo de usinas nucleares e est em processo de reconstruo do conhecimento tcnico necessrio atravs de programas de treinamento para projeto, construo e operao de centrais. VI Combustvel Irradiado e Reprocessamento Segundo a AIEA, a descarga anual de combustvel irradiado proveniente de todos os reatores de gerao de energia eltrica de 10.500 toneladas (de metal pesado). Existem duas estratgias de gerenciamento deste material sendo implementadas no mundo. A primeira o reprocessamento ou armazenagem para futuro reprocessamento, de forma a extrair o combustvel ainda existente no material irradiado (Urnio e Plutnio) para produzir o MOX (xido misto de Urnio e Plutnio) que ser usado como combustvel em usinas preparadas para este combustvel. Cerca de 33% da descarga mundial tem sido reprocessada. Na segunda estratgia o combustvel usado considerado resduo e armazenado preliminarmente at a sua disposio final. A experincia de 50 anos no manuseio deste material se mostrou segura e eficiente em ambas as tecnologias at agora empregadas Wet and Dry tecnologies. Hoje os pases que reprocessam combustvel nuclear so China, Frana, ndia, Japo, Rssia e Reino Unido. Os que guardam para reprocessar no futuro so Canad, Finlndia e Sucia. Os Estados Unidos no esto completamente definidos sobre a tecnologia a usar. A grande maioria dos demais pases sequer definiu a estratgia e esto armazenando seu combustvel usado e aguardando maior desenvolvimento das tecnologias associadas a ambas as estratgias. Em 2006 cerca de 180 toneladas de MOx foram usadas em dois reatores BWR e em 30 reatores PWR em diversos pases (Blgica, Frana, Sua, Alemanha, etc.). O maior uso esperado no Japo e na ndia a partir de 2010. Programas de depsitos definitivos para combustvel irradiado esto em andamento em diversos lugares, mas nenhum deles deve operar comercialmente antes de 2020. O fato de no haver nenhum depsito definitivo no significa que no se tenha concebido uma soluo para o tratamento dos rejeitos. A tecnologia de tratamento para deposio definitiva compreende o isolamento dos materiais atravs de blindagem e vitrificao e

em seguida o seu depsito em cavidades rochosas estveis. Neste local o material dever permanecer a salvo at o seu decaimento. VII Concluses De acordo com os cenrios mais otimistas da Agncia de Energia Nuclear (NEA) rgo da OECD, a participao nuclear na gerao energtica do planeta pode chegar a 22% at 2050 devido ao aumento da demanda por energia em pases como China e ndia. Desta forma, nesse perodo, 1.400 reatores estariam em operao, produzindo quatro vezes o montante de energia nuclear gerado hoje. Utilizando a tecnologia atual, uma tonelada de urnio produz a mesma energia que 10 mil a 16 mil toneladas de leo. Com o avano tecnolgico da energia nuclear, esse desempenho deve ser aprimorado ainda mais.