Mostrar código-fonte de Energia nuclear

{{Mais notas|data=janeiro de 2011}}
{{Física Nuclear}}
'''Energia nuclear''' ou '''energia atômica''' é a [[energia]] liberada em uma [[reação nuclear]], ou seja, em processos de transformação de [[Núcleo atómico|núcleos atômicos]]. Alguns [[isótopo]]s de certos [[Elemento (química)|elementos químicos]] apresentam a capacidade de se transformar em outros isótopos ou elementos por meio de reações nucleares, emitindo energia durante esse processo. Baseia-se no princípio da [[equivalência massa-energia]], proposto por [[Albert Einstein]], segundo a qual durante reações nucleares ocorre transformação de [[massa]] em energia.

Foi descoberta por [[Otto Hahn]] e [[Lise Meitner]] com a observação de uma [[fissão nuclear]] depois da irradiação de [[urânio]] com [[nêutron]]s, que tinha como objetivo produzir um núcleo mais pesado. No entanto, eles descobriram que o elemento formado tinha cerca de metade da massa do urânio. Esse fato intrigou os pesquisadores, pois foi observado que um núcleo se dividiu em dois.<ref>{{Citar periódico |url=https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2015/180 |titulo=Reação nuclear |data=2015 |acessodata=2022-05-26 |jornal=Revista de Ciência Elementar |número=3 |ultimo=Ribeiro |primeiro=Daniel |doi=10.24927/rce2015.180 |issn=2183-9697}}</ref>

A [[tecnologia]] nuclear tem como uma das principais finalidades gerar [[energia elétrica]]. Aproveitando-se do [[calor]] emitido na reação, para aquecer a água até se tornar vapor, assim movimentando uma [[turbina a vapor]] acoplada a um [[gerador]]. A reação nuclear pode acontecer controladamente em um reator de [[usina nuclear]] ou descontroladamente em uma [[bomba atômica]] (causando uma reação chamada [[reação em cadeia]]).

== Tipos de reações nucleares ==
{{sem-fontes|Esta seção|data=fevereiro de 2020}}
A reação nuclear é a modificação da composição do [[núcleo atômico]] de um elemento, podendo transformar-se em outro ou outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente quando não acontece [[metamorfose]] em alguns elementos. O caso mais interessante é a possibilidade de provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de [[nêutron]]s ou outras [[partículas]].

Existem duas formas de reações nucleares: a [[fissão nuclear]], onde o núcleo atômico subdivide-se em duas ou mais partículas; e a [[fusão nuclear]], na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para formar um novo núcleo.

=== Exemplo ===
[[Imagem:Nuclear fission.svg|miniatura|150px|direita| Fissão nuclear]] Apenas um exemplo das mais de 1 000 possíveis fissões de [[urânio-235]]:  captura um [[nêutron]], torna-se brevemente instável como U-236, e fraciona em [[bário]] e [[criptônio]] com emissão de dois nêutrons e [[radiação gama]].

:<math>{}^{235}_{\ 92} \mathrm {U} \ + \ {}^{1}_{0} \mathrm {n} \rightarrow \ {}^{236}_{\ 92} \mathrm {U} \ \rightarrow \ {}^{139}_{\ 56} \mathrm {Ba} \ + \ {}^{95}_{36} \mathrm {Kr} \ + \ 2 \ {}^{1}_{0} \mathrm {n} </math>

Com esta reação [[Otto Hahn]] e [[Fritz Straßmann|Fritz Strassmann]] demonstraram a fissão em [[1938]] através da presença de bário na amostra, usando [[espectroscopia de massa]].<ref>{{Citar web |ultimo=Hartl |primeiro=Judith |url=https://www.dw.com/pt-br/1938-otto-hahn-descobre-a-fiss%C3%A3o-nuclear-do-ur%C3%A2nio/a-359236 |titulo=1938: Otto Hahn descobre a fissão nuclear do urânio |acessodata=4 de Abril de 2021 |publicado=DW |lingua=pt-BR}}</ref>

== História da energia nuclear ==
{{AP|vt=s|História da física}}
[[Ernest Rutherford]], o descobridor do núcleo atômico, estava fazendo pesquisas sobre a configuração do átomo em livros de uma biblioteca, e descobriu, através do uso dos [[raios catódicos]], que estes poderiam ser modificados através de bombardeamento com partículas rápidas. Com a descoberta do [[nêutron]] ficou claro que deveriam existir muitas possibilidades dessas modificações.

[[Enrico Fermi]] suspeitava que o núcleo ficaria cada vez maior acrescentando nêutrons. [[Ida Noddack]] foi a primeira a suspeitar que "''durante o bombardeamento de núcleos pesados com nêutrons, estes poderiam quebrar-se em pedaços grandes, que são isótopos de elementos conhecidos, mas não vizinhos dos originais na [[tabela periódica]]''".

A fissão nuclear foi descoberta por Otto Hahn e Fritz Straßmann em [[Berlim]]-1938 e explicada por [[Lise Meitner]] e [[Otto Frisch]] (ambos em [[exílio]] na [[Suécia]]) logo depois, com a observação de uma fissão nuclear depois da [[irradiação]] de [[urânio]] com [[nêutrons]] (''ver: [[projeto de energia nuclear alemão]]'').

A primeira [[reação em cadeia]] foi realizada em dezembro de [[1942]] em um reator de [[grafite]] de nome ''Chicago Pile 1'' (CP-1), no contexto do [[projeto Manhattan]] com a finalidade de construir a primeira [[bomba atômica]], sob a supervisão de [[Enrico Fermi]] na [[Universidade de Chicago]].
{{clr}}
{| class="wikitable"
|[[imagem:Otto Hahn und Lise Meitner.jpg|x280px]]
|[[imagem:RIKENFirstCyclotron.jpg|x160px]]
|[[imagem:US Navy 120120-N-ZZ999-001 In this file photo taken Jan. 21, 1954, the nuclear-powered submarine USS Nautilus (SSN 571) slips into the Thames River.jpg|x260px]]
|[[Imagem:Штамп Ледокол Ленин.jpg|x280px]]
|-
|[[Otto Hahn]] e [[Lise Meitner]] <br />no laboratório.
|Primeiro [[ciclotron]] construído no <br />[[Japão]] (o segundo no mundo) <br />projetado por [[Yoshio Nishina]] <br />em 1937<ref>{{citar web|url=https://www.atomicheritage.org/profile/yoshio-nishina|título=Yoshio Nishina|autor=|data=|publicado=Atomic Heritage Foundation {{en}}|acessodata=3 de junho de 2022|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref> (''ver: [[Programa japonês de armas nucleares|Programa <br />japonês de armas nucleares]]'').
|[[Botadura|Cerimônia de lançamento]] do <br />''[[USS Nautilus (SSN-571)|USS Nautilus]]'' (EUA), <br />primeiro submarino com <br />[[propulsão nuclear]], <br />em 21 de Janeiro de 1954.<ref>{{citar web|url=https://www.history.navy.mil/research/histories/ship-histories/danfs/n/nautilus-ssn-571-iv.html|título=Nautilus IV (SSN-571). 1954 1980.|autor=Naval History and Heritage Command|data=12 de agosto de 2015|publicado=History.navy.mil {{en}}|acessodata=1 de agosto de 2021|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref>
|[[Quebra-gelo]] ''[[Lenin (quebra-gelo)|Lenin]]'' (1957), <br />primeiro navio de superfície <br />com propulsão nuclear,<ref>{{citar web|url=https://www.theguardian.com/world/2015/jun/24/lenin-russian-ship-missing-nuclear|título=From the archive, 24 June 1969: Mystery surrounds whereabouts of Russian ship|autor=David Fairhall|data=24 de junho de 2015|publicado=[[The Guardian]] {{en}}|acessodata=1 de agosto de 2021|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref><br />num selo [[URSS|soviético]] de 1978.
|}{{clr}}

== Tipos de reatores ==
=== Reatores de fissão ===
{{Principal|Reator nuclear}}
Existem vários tipos de reatores, de [[água leve]] (ingl. Light Water reactor ou LWR), reatores de [[água pesada]] (ingl. Heavy Water Reactor ou HWR), [[reator de rápido enriquecimento]] ou "reatores incubadores" (ingl. Breeder reactor) e outros, dependendo da substância moderadora usada. Um reator de rápido enriquecimento gera mais [[material físsil]] ([[combustível]]) do que consome. A primeira reação em cadeia foi realizada num reator de grafite. O reator que levou o [[acidente nuclear]] na [[Usina Nuclear de Chernobil|usina de Chernobil]] também era de grafite. A maioria dos reatores em uso para [[geração de energia elétrica]] no mundo são do tipo água leve.

A nova geração de usinas nucleares, denominada G3+, incorpora conceitos de segurança passiva, pelos quais todos os sistemas de segurança da usina são passivos, o que as tornam intrinsecamente seguras. Como reatores da próxima geração (G4 - ''[[Reatores Nucleares de Quarta Geração]]'') são considerados reatores de [[sal fundido]] ou [[MSR]] (ingl. molten salt reactor). Ainda em projeto conceitual, será baseada no conceito de um reator de rápido enriquecimento.
{{clr}}
{| class="wikitable"
|[[imagem:Kernspaltung.gif|x180px]]
|[[imagem:Reacteur eau pressurisee.gif|x180px]]
|[[Imagem:Thorium reactor ORNL.jpg|x180px]]
|-
|Mecanismo da fissão: Um nêutron <br />faz o núcleo oscilar, alongar e dividir.
|Esquema de uma [[Usina Nuclear]] com <br />PWR ([[reator de água pressurizada]]).
|[[Reator de tório]] (MSR) no [[Laboratório Nacional de Oak Ridge|Laboratório <br />Nacional de Oak Ridge]] nos [[anos 1960]].
|}{{clr}}

=== Reatores de fusão ===
{{Principal|Fusão nuclear|Fusão a frio|Stellarator|Tokamak}}
O emprego pacífico ou civil da energia de fusão está em fase experimental, existindo incertezas quanto a sua viabilidade técnica e econômica.

O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de [[deutério]] até obter-se o estado plasmático. Nesse estado, os átomos de [[hidrogênio]] se desagregam permitindo que ao se chocarem ocorra entre eles uma fusão produzindo átomos de [[hélio]]. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil.

A fusão de deutério e [[trítio]] pode gerar nêutrons, resultando em emissões de radiações nocivas.<ref name="SBPC">{{citar web|url=http://cienciaecultura.bvs.br/pdf/cic/v68n4/v68n4a07.pdf|título=Física: Mineração de hélio-3 na lua|autor=Victoria Flório|data=dezembro de 2016|publicado=[[Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência]]|acessodata=6 de agosto de 2021|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref> A [[fusão aneutrônica]] é livre de emissões radioativas nocivas e gera eletricidade de forma direta.<ref>{{citar web|url=https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=fusao-nuclear-sem-radiacao&id=010115171222|título=Fusão nuclear sem radiação promete reator em 10 anos|autor=Redação do Site Inovação Tecnológica|data=22 de dezembro de 2017|publicado=Inovação Tecnológica|acessodata=6 de agosto de 2021|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref><ref>{{citar web|url=https://www.powerelectronicsnews.com/efss-aneutronic-fusion-reactor-project/|título=EFS’s Aneutronic Fusion Reactor Project|autor=Maurizio Di Paolo Emilio|data=7 de julho de 2021|publicado=Power Electronics News {{en}}|acessodata=6 de agosto de 2021|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref> O uso de combustíveis como [[hélio-3]], [[boro]], [[lítio]] e outros, torna possível esta forma de fusão.<ref name="SBPC"/>

A principal dificuldade do processo consiste em confinar uma massa do material no estado plasmático já que não existem reservatórios capazes de suportar as elevadas temperaturas a ele associadas. Meios possíveis para isto seriam o [[confinamento inercial]] e o [[confinamento magnético|magnético]].<ref name="Conhecer 2000">''Conhecer 2000, Volume 1: Tecnologia.'' Editora [[Nova Cultural]], 1995, págs. 121-122. Adicionado em 07/06/2018.</ref> Na [[natureza]] existe uma terceira forma de confinamento, de uso impossível na [[Terra]], o confinamento [[Gravidade|gravitacional]], modo pelo qual as [[estrela]]s (como o [[Sol]]) confinam seu [[plasma]].<ref name="Conhecer 2000"/>

Os cientistas do projeto [[Iter]], no qual participam o [[Japão]] e a [[União Europeia]], pretendem construir uma central experimental de fusão para comprovar a viabilidade econômica do processo como meio de obtenção de energia.

{| class="wikitable"
|[[imagem:Animated D-T fusion.gif|x210px]]
|[[Imagem:Interior of W7-X stellarator.jpg|x210px]]
|[[imagem:NSTX CAD FInal (18842020631).jpg|x210px]]
|-
|Mecanismo da fusão: deutério e trítio <br />fundem-se, emitindo um nêutron, <br />convertendo-se em hélio e <br />gerando energia.
|Interior do ''[[Wendelstein 7-X]]'', reator de <br />fusão tipo ''Stellarator'', do <br />[[Instituto Max Planck de Física do Plasma|Instituto Max Planck de <br />Física do Plasma]].<ref>{{citar web |url=http://www.sciencemag.org/news/2015/10/bizarre-reactor-might-save-nuclear-fusion |título=The bizarre reactor that might save nuclear fusion |autor=CLERY, Daniel |publicado=Science |data=21 de outubro de 2015 |acessodata=7 de junho de 2018 |língua=en}}</ref>
|[[Vista em corte]] do <br />[[tokamak esférico]] NSTX <br />(''[[National Spherical Torus Experiment|National Spherical <br />Torus Experiment]]'').<ref>{{citar web|url=https://phys.org/news/2012-01-nstx-world-powerful-spherical-torus.html|título=NSTX project will produce world's most powerful spherical torus|autor=MacPherson, Kitta|data=18 de janeiro de 2012|publicado=Phys.org {{en}}|acessodata=11 de maio de 2022|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref>
|}

== Obtenção de energia elétrica por fonte nuclear ==
[[Imagem:PressurizedWaterReactor.gif|450px|direita]]
A [[energia elétrica]] gerada por uma fonte nuclear é obtida a partir do calor da reação do [[urânio]]. A queima<ref group="nota">O termo queima se refere ao processo de fissão de núcleos de urânio que causa a liberação de uma quantidade significativa de energia.</ref> do combustível produz calor que ferve a água de uma [[caldeira]] transformando-a em [[vapor]]. O vapor movimenta uma [[turbina a vapor|turbina]] que dá partida a um [[gerador elétrico]] que produz a eletricidade. A animação esquematiza esta sequência:<ref name=":4" />

Nos reatores as reações acontecem de maneira controlada, enquanto que nas bombas atômicas a [[reação em cadeia]]<ref group="nota">Reação em cadeia é uma seqüência de reações de fissão nuclear, provocadas por um nêutron ou grupo de nêutrons, que gera novas reações entre os núcleos envolvidos.</ref> processa-se integralmente em um tempo muito curto, liberando de modo explosivo toda a energia armazenada no material fissionável,<ref group="nota"> Material fissionável é a quantidade de elemento fissionável que é capaz de sustentar uma reação em cadeia de [[fissão nuclear]].</ref> urânio ou [[plutônio]].

Um [[átomo]] é composto por um núcleo e pelos [[elétron]]s que ocupam a região
ao redor do [[núcleo atômico]], que são muito leves e têm [[carga elétrica]] negativa. Dentro do núcleo, há dois tipos de [[partícula]]s, os [[próton]]s e os [[nêutron]]s. O número de prótons é sempre igual ao número dos elétrons, num átomo eletricamente neutro, mas sua carga é positiva. Os nêutrons variam em número sendo mais numerosos quanto mais pesado for o átomo, e são eletricamente neutros. No [[urânio]] presente na natureza são encontrados átomos, que têm em seu núcleo 92 prótons e 143 nêutrons (cuja soma é 235), átomos com 92 prótons e 142 nêutrons (234) e outros ainda, com 92 prótons e 146 nêutrons (238). Como o número de prótons e elétrons é sempre igual (92), pode-se dizer que esses são quimicamente iguais e são chamados de [[isótopo]]s do mesmo elemento.<ref name=":4" />

Para diferenciá-los, usa-se o [[símbolo químico]] do elemento e no canto esquerdo um número, de acordo com seu [[peso atômico]], da seguinte forma: <sup>Z</sup>U, onde Z é a soma do número de prótons e o número de nêutrons. No caso do Urânio: <sup>234</sup>U, <sup>235</sup>U e
<sup>238</sup>U.

O choque de um nêutron livre com o isótopo <sup>235</sup>U causa a divisão do núcleo desse isótopo em duas partes, e ocasiona uma liberação relativamente alta de [[energia]]. Dá-se a esse fenômeno o nome de [[fissão nuclear]].

== Economia ==
A economia das novas plantas nucleares é um tópico controverso, visto que existem visões divergentes sobre o mesmo, e investimentos multibilionários dependem da escolha de uma  fonte de energia. As plantas de energia nuclear tipicamente têm um capital de custo inicial bem elevado para a construção, porém possuem baixos preços de combustível. A comparação com outras formas de geração de energia está fortemente dependente  de pressupostos sobre os prazos de construção  e  financiamento de capital para as plantas nucleares, assim como, dos futuros custos dos combustíveis fósseis e renováveis, bem como das soluções para armazenamento de energia para fontes de energia intermitentes. Por outro lado, medidas para [[Aquecimento global|diminuir o aquecimento global]], tais como o [[imposto de carbono]], ou o [[comércio de emissões de carbono]], podem favorecer a economia desta indústria.<ref>[http://web.mit.edu/nuclearpower/pdf/nuclearpower-update2009.pdf web.mit.edu - pdf]</ref><ref name=":0">{{Citar periódico|titulo=Splitting the cost|url=https://www.economist.com/britain/2009/11/12/splitting-the-cost|jornal=The Economist|issn=0013-0613}}</ref> O Reino Unido, assim como outras nações favoráveis a economia neoliberal, veem como um grande problema a necessidade de subsidiar as plantas nucleares como é realizado nos Estados Unidos da América, pois as outras formas de energia não necessitam de mesmo tratamento, mesmo que elas se paguem ao longo prazo.<ref name=":0">{{Citar periódico|titulo=Splitting the cost|url=https://www.economist.com/britain/2009/11/12/splitting-the-cost|jornal=The Economist|issn=0013-0613}}</ref>

A análise da economia da energia nuclear deve também ter em conta quem suporta os riscos de incertezas futuras. À data de 2012, todas as centrais nucleares em funcionamento foram desenvolvidas por Estados ou por monopólios de serviços públicos por eles regulados.<ref>{{citar livro|url=https://web.archive.org/web/20131005000713/http://elliott.gwu.edu/assets/docs/events/kee-0312.pdf|título=Future of Nuclear Energy|ultimo=Kee|primeiro=Edward|editora=NERA Economic Consulting (Arq. em WayBack Machine)|ano=2012|página=10}}</ref> Desde então, muitos países liberalizaram o mercado da electricidade, onde estes riscos, e o risco de concorrentes mais baratos emergirem antes dos custos de capital serem recuperados, são suportados pelos fornecedores e operadores das centrais em vez dos consumidores, o que leva a uma avaliação significativamente diferente da economia das novas centrais nucleares.<ref>{{citar livro|título=Update of the MIT 2003 Future of Nuclear Power|ultimo=Deutch|primeiro=John M. (e outros)|editora=MIT|ano=2009|páginas=21}}</ref>

== Bomba atômica ==
{{Principal|Bomba nuclear|Bomba de nêutrons|Bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki}}
[[Ficheiro:Trinity shot color.jpg|thumb|250px|A explosão de Trinity]]
As bombas nucleares fundamentam-se na [[reação nuclear]] (i.e. [[fissão nuclear|fissão]] ou [[fusão nuclear]]) descontrolada e portanto explosiva.

A eficácia da bomba atômica baseia-se na grande quantidade de energia liberada e em sua toxicidade, que apresenta duas formas: [[radiação]] e substâncias emitidas (produtos finais da reação e materiais que foram expostos à radiação), ambas radioativas. A força da explosão é de 5 mil até 20 milhões de vezes maior, se comparada a explosivos químicos. A temperatura gerada em uma explosão termonuclear atinge de 10 até 15 milhões de [[Grau Celsius|graus Celsius]] no centro da explosão.

Na madrugada do dia [[16 de julho]] de [[1945]], ocorreu o primeiro teste nuclear da história, realizado no deserto de [[Alamogordo]], [[Novo México]], a chamada [[Experiência Trinity]].

O segundo, empregado pela primeira vez para fins militares durante a [[Segunda Guerra Mundial]], foi na cidade japonesa de [[Hiroshima]] (bomba ''[[Little Boy]]'' lançada pelo [[bombardeiro]] ''[[Enola Gay]]'') e o terceiro, na cidade de [[Nagasaki]] (bomba ''[[Fat Man]]'' lançada pelo ''[[Bockscar]]''). Essas explosões mataram ao todo cerca de 155 000 pessoas imediatamente, além de 110 000 pessoas que morrerem durante as semanas seguintes, em consequência dos efeitos da radioatividade. Além disso, suspeita-se que até hoje mais 400 000 morreram devido aos efeitos de longo prazo da radioatividade.<ref>[http://www-sdc.med.nagasaki-u.ac.jp/n50/disaster/Deathnum.gif Tabela da Nagasaki University School of Medicine] {{Wayback|url=http://www-sdc.med.nagasaki-u.ac.jp/n50/disaster/Deathnum.gif |date=20020329204018 }}.</ref>

As [[Bomba de hidrogénio|bombas termonucleares]] são ainda mais potentes e fundamentam-se em reações de fusão de [[hidrogênio]] ativadas por uma reação de fissão prévia. A bomba de fissão é o ignitor da bomba de [[fusão nuclear]] devido à elevada temperatura para iniciar o processo da fusão.

== Toxicidade ==
A [[toxicidade]] baseia-se na radiação emitida pelas substâncias envolvidas na reação nuclear. Assim, tanto o material utilizado, quanto todo entorno serão fonte de radioatividade e, portanto, tóxicos.

A descobridora da [[radiação ionizante]], [[Marie Curie]], sofreu [[envenenamento radioativo]], em 1898, por manipular materiais radioativos levando a inflamação nas pontas dos dedos e no final da vida ela sofreu e morreu de [[leucemia]].

== Aplicação civil ==
{{Principal|Energia nuclear por país}}
{{AP|vt=s|Avião nuclear}}
[[Imagem:First four nuclear lit bulbs.jpeg|thumb|250px|direita|Primeiras [[Lâmpada elétrica|lâmpadas]] acesas com eletricidade gerada pela energia nuclear, produzida pelo ''[[Experimental Breeder Reactor I]]'', no ''[[Argonne National Laboratory]]'' (EUA), em 20 de Dezembro de 1951.<ref>{{citar web|url=https://www.ne.anl.gov/About/modern-day-alchemy/|título=Reactors: Modern-Day Alchemy|autor=|data=|publicado=Nuclear Engineering Division. Argonne National Laboratory {{en}}|acessodata=12 de maio de 2022|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref>]]

A fissão nuclear do [[urânio]] é a principal aplicação civil da energia nuclear. É usada em centenas de [[central nuclear|centrais nucleares]] em todo o mundo, principalmente em países como a [[França]], [[Japão]], [[Estados Unidos]], [[Alemanha]], [[Suécia]], [[Espanha]], [[China]], [[Rússia]], [[Coreia do Norte]], [[Paquistão]] e [[Índia]], entre outros.

A percentagem da energia nuclear na [[geração de energia]] mundial é de 6,5% (1998, UNDP) e de 16% na geração de [[energia elétrica]]. No mês de janeiro de [[2009]] estavam em funcionamento 210 usinas nucleares em 31 países com ao todo 438 reatores produzindo a [[potência elétrica]] total de 372 GW. A maior usina nuclear por capacidade instalada é a [[Usina Nuclear de Kashiwazaki-Kariwa]], com potência de 7 965 MW para a rede elétrica e 8 212 MW de potência total.<ref>{{Citar web|url=https://www.tepco.co.jp/en/challenge/energy/nuclear/plants-e.html|titulo=TEPCO : Challenges of TEPCO {{!}} Nuclear / TEPCO-Power Plants|acessodata=2022-03-11|website=www.tepco.co.jp}}</ref> No entanto, devido a desativação temporária de Kashiwazaki-Kariwa devido aos problemas de segurança que vieram a tona com o [[Desastre Nuclear de Fukushima]], atualmente a maior usina nuclear em funcionamento no mundo é a [[Central Nuclear de Bruce]] no [[Canadá]], com potência de 6 383 MW e produção anual de energia elétrica de 47,63 GWh.<ref>{{Citar web|url=http://www.brucepower.com/about-us/history/|titulo=History – Bruce Power|acessodata=2022-03-11|lingua=en-US}}</ref>

== Uso no espaço ==
{{AP|Foguete de antimatéria|Foguete de fusão|Projeto Orion}}
Tanto a [[Fissão nuclear|fissão]], quanto a [[Fusão nuclear|fusão]] aparentam promissoras aplicações na [[propulsão de foguete]], gerando maiores velocidades com menor número de massa na reação. Isso se deve a mais elevada densidade da energia das reações nucleares: próximas de 7 ordens de magnitude (10 000 000 vezes) mais enérgicas que as reações químicas as quais são utilizadas atualmente nos foguetes.

A [[desintegração nuclear]] vem sendo usada em uma escala relativamente pequena (alguns kW), majoritariamente para suprir a demanda energética de [[missões espaciais]] e experimentos usando [[Gerador termoelétrico de radioisótopos|geradores termoelétrico de radioisótopos]], tais como os desenvolvidos pelo Laboratório Nacional de Idaho.<ref>{{Citar periódico|data=2019-10-22|titulo=Nuclear power in space|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuclear_power_in_space&oldid=922418181|jornal=Wikipedia|lingua=en}}</ref>

== Energia nuclear no Brasil – dados de consumo ==
{{AP|Programa nuclear brasileiro|Experimento Tokamak Esférico|Mina de Itataia}}
[[Ficheiro:Estrutura da participação de diversas fontes de energia no Brasil. Dados 2007.png|thumb|360px|Estrutura da participação de diversas fontes de [[energia no Brasil]]. Dados 2007.]]
A energia elétrica é fator essencial para assegurar o crescimento econômico do país e a qualidade de vida da sua população, porém, os recursos hídricos disponíveis nas proximidades dos principais centros consumidores estão se esgotando.

Além disso, os licenciamentos ambientais dos aproveitamentos hídricos remanescentes e economicamente viáveis estão se tornando cada vez mais difíceis.

No quadro geral de [[geração de energia]] no [[Brasil]], entre todas as formas comercialmente viáveis, o percentual de participação por fonte nuclear e de outras fontes é mostrado na figura 2, verifica-se o baixo aproveitamento com relação ao [[urânio]] e seus derivados, apenas 1,40%.<ref name=":4" />

O Brasil possui a sexta maior reserva mundial de urânio e instalações industriais do [[Ciclo do Combustível Nuclear]], operadas pela INB ([[Indústrias Nucleares do Brasil]]), que garante ao país independência no suprimento de [[combustível nuclear]].

[[Ficheiro:Consumo per Capita de Eletricidade em 2006 em kWh habitante.png|thumb|350px|esquerda|Consumo per Capita de Eletricidade em 2006 em kWh/habitante]]

Segundo a INB, com o aumento da extração de urânio, a quantidade será suficiente para suprir a demanda de [[combustível]] das usinas nucleares brasileiras, [[Angra 1]], 2 e 3 e de mais oito usinas de 1 GW, previstas no Plano Nacional de Energia 2030 (PNE 2030), para suprir a exigência dos 8GW à matriz energética brasileira, mantendo-se o atual crescimento do [[PIB]] em torno de 5,2% anual. O consumo de [[energia elétrica]] por habitante no Brasil (aproximadamente 2 000 kWh/hab) é muito baixo quando comparado com países mais desenvolvidos (cerca de 8 000 kWh/hab no [[Japão]], 7 000 kWh/hab na [[Alemanha]] e 13 500 kWh/hab nos [[Estados Unidos]]) e, portanto, o país precisa de novas fontes de energia para assegurar o seu crescimento industrial e o [[bem-estar]] da população.

Em 2002, as usinas nucleares do Brasil, Angra 1 e [[Angra 2]] produziram juntas um total de 13,8 TWh. Quando entrar em operação, [[Angra 3]] produzirá aproximadamente 10 TWh por ano.

Com essa produção, o Brasil ocupará o 25º lugar no ranking Participação da Energia Nuclear na Produção de Energia Elétrica, conforme mostra tabela.

== Energia nuclear em Portugal ==
{{Principal|Junta de Energia Nuclear|Laboratório Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial}}
A energia nuclear em [[Portugal]] foi muito limitada e estritamente não comercial. Portugal teve um reactor de investigação de 1MW localizado no Centro Nacional de Investigação Nuclear, em Bobadela, perto de Sacavém, que se encontrava já há algum tempo em  paragem permanente.

Em 1971, Portugal planeou a construção de uma central nuclear de 8 000 MW a ser concluída até 2000. Após a [[Revolução dos Cravos]] de 25 Abril de 1974 que derrubou o [[Estado Novo (Portugal)|Estado Novo]], os projectos de construção de centrais nucleares foram  adiados ou rejeitados pelo governo.<ref name=":1">{{Citar web |url=https://portuguese-american-journal.com/nuclear-power-rejected-%e2%80%93-portugal/ |titulo=Nuclear power rejected – Portugal |data=2011-06-15 |website= |publicado=Portuguese American Journal |lingua=en}}</ref> Outras actividades de energia nuclear não estão planeadas num futuro próximo.  Cerca de 45 por cento da electricidade em Portugal, á data de 2010, provinha de [[fontes renováveis]].<ref name=":1" />

[[Imagem:Manif1978.jpg|miniatura|250px|direita| Povo de Ferrel no Pico da Mota contra a planeada central nuclear (1976)]]

Actualmente, Portugal não tem combustível usado.  O núcleo do Reactor de Investigação Português (RPI) foi convertido de combustível altamente enriquecido para combustível pouco enriquecido, e  todo o urânio enriquecido bem como todo o combustível irradiado foi em segredo enviado para os Estados Unidos, em 2019,   no âmbito do "United States Foreign Research Reactor Spent Nuclear Fuel Acceptance Program".<ref>{{Citar web |ultimo=Firmino |primeiro=Teresa |url=https://www.publico.pt/2019/09/02/ciencia/noticia/unico-reactor-nuclear-portugues-vai-desmantelado-1884851 |titulo=O único reactor nuclear português está a ser desmantelado |data=2 de Setembro de 2019 |publicado=Público}}</ref>

Em 15 de Março de  1976, uma habitante de [[Ferrel]] tocou o sino da capela de Nossa Senhora da Guia, às sete da manhã, pedindo à população que resistisse à construção da primeira central  nuclear de Portugal. A pé, de carro de burro, trator, bicicleta e caminhões, os cerca de  1500 habitantes de Ferrel marcharam para o local onde se iniciavam as obras, a quatro quilómetros da vila, interrompendo os trabalhos. A central nuclear da empresa alemã Kraftwerk Union AG (KWU) nunca foi construída e, em 1982, o governo português abandonou por completo o programa de energia nuclear.<ref>{{Citar web |ultimo=Gomes |primeiro=Francisco |url=https://jornaldascaldas.com/44_aniversario_da_luta_contra_o_nuclear_em_Ferrel_ |titulo=44º aniversário da luta contra o nuclear em Ferrel |data=4 de Março de 2020 |publicado=Jornal das Caldas}}</ref><ref>{{Citar web |ultimo=Reis |primeiro=Paulo N. |url=https://www.gqportugal.pt/energia-nuclear-portugal |titulo=Energia Nuclear em Portugal? Definitivamente não, obrigado |data=13 de Janeiro de 2020 |publicado=GQ}}</ref>

== Vantagens e desvantagens da energia nuclear ==
=== Vantagens ===
{{AP|vt=s|Movimento pró-nuclear}}
[[Ficheiro:RIAN archive 409173 World's first nuclear power plant in Obninsk.jpg|thumb|250px|right|[[Usina Nuclear de Obninsk]] ([[URSS]]) primeira usina nuclear a produzir eletricidade comercialmente.<ref>{{citar web|url=https://www.iaea.org/newscenter/news/obninsk-beyond-nuclear-power-conference-looks-future|título=From Obninsk Beyond: Nuclear Power Conference Looks to Future|autor=|data=|publicado=[[Agência Internacional de Energia Atómica]] {{en}}|acessodata=3 de junho de 2022|arquivourl=|arquivodata=|urlmorta=}}</ref>]]

A principal vantagem da energia nuclear é a não utilização de [[combustíveis fósseis]]. Considerada como vilã no passado, a Energia Nuclear passou gradativamente a ser defendida por [[ecologista]]s de nome como [[James E. Lovelock]] por alegadamente não gerarem gases de [[efeito estufa]]. Estes ecologistas defendem uma virada radical em direção à energia nuclear como forma de combater o [[aquecimento global]] argumentando que particularmente áreas contaminadas por [[Acidente nuclear de Chernobyl|acidentes nucleares como a região de Chernobyl]] se tornam em parques ecológicos perfeitos com natureza plena e selvagem.<ref>{{Citar web|url=http://www.jameslovelock.org/time-for-a-rethink/|titulo=Time for a rethink – James Lovelock|acessodata=2022-03-11|lingua=en-GB}}</ref> Contudo, Robert Baker observa que embora a região de Chernobyl tenha o aspecto de um ecossistema próspero,  devido ao desaparecimento das actividades humanas,  quando se fazem estudos ecológicos controlados, o que vemos é uma assinatura muito clara dos efeitos negativos da contaminação na diversidade e abundância de organismos.<ref>{{Citar periódico |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6946210.stm |titulo=Chernobyl 'not a wildlife haven' |data=2007-08-14 |jornal= |publicado=BBC News |ultimo=Kinver |primeiro=Mark |lingua=en-GB}}</ref>

Em comparação com a geração [[hidrelétrica]], a geração a partir da energia nuclear apresenta a vantagem de não necessitar o alagamento de grandes áreas para a formação dos [[lago]]s de reservatórios, evitando assim a perda de áreas de reservas naturais ou de terras agriculturáveis, bem como a remoção de [[comunidades]] inteiras das áreas que são alagadas. Outra vantagem da energia nuclear em relação à geração hidrelétrica é o fato de que a energia nuclear é imune à alterações climáticas futuras que porventura possam trazer alterações no regime de [[chuva]]s.

[[Imagem:Superphénix.jpg|miniatura|250px|direita|Superphénix, central nuclear do tipo ''Fast Breed'',  em Creys-Malville,  França, utilizando sódio líquido.  Entrou em funcionamento em 1986, e depois de uma história bastante acidentada, foi fechada definitivamente em 1997.<ref>{{Citar web |ultimo=Bergé |primeiro=Christine |url=https://diplomatique.org.br/superfenix-brasas-sob-as-cinzas/ |titulo=Superfênix brasas sob as cinzas |data=1 de Abril de 2011 |publicado=Le MOnde Diplomatique (ed. Brasil)}}</ref>]] Já que a maior parte (cerca de 96%) do [[combustível nuclear]] queimado é constituída de [[Urânio]] natural, uma grande parte do combustível utilizado nos reatores nucleares é reprocessado em plantas de reprocessamento como a [[Urenco Group]] no [[Novo México]]. Cerca de 60% do combustível nuclear é mandado diretamente para o reprocessamento. O reprocessamento visa re-enriquecer o urânio exaurido, tornando possível que ele seja novamente utilizado como combustível.
A parte do combustível que não é reprocessada imediatamente é armazenada para reprocessamento futuro, ou é armazenada semi-definitivamente em depósito próprio.
Cerca de 4% do total do combustível queimado é constituído dos chamados produtos de fissão e da série dos [[actinídeo]]s, que são originados a partir da fissão do combustível nuclear. Estes podem incluir elementos altamente radioativos como o [[Plutônio]], [[Amerício]] e [[Césio]]. Atualmente esses elementos são separados do urânio que será reprocessado e são armazenados em depósitos projetados especificamente para armazenamento de elementos radioativos ou utilizados em pesquisas. O Plutônio tem valor estratégico e científico particularmente alto por ser utilizado na fabricação de armamentos nucleares e também para pesquisas relacionadas aos chamados ''Fast Breed Reactors'', que são reatores que operam utilizando uma combinação de urânio natural e plutônio como combustível. O Plutônio também é utilizado como combustível de [[satélites artificiais]].

=== Desvantagens ===
{{AP|vt=s|Movimento antinuclear}}
==== Resíduos radioativos ====
{{Principal|Lixo atômico}}
O resíduo radioativo de usinas nucleares é normalmente baixo, {{Carece de fontes|data=Abril de 2021}} mas representa um problema, pois os elementos contidos no combustível queimado, principalmente os produtos de fissão, demoram um tempo muito longo para [[Desintegração radioativa|decaírem]] em outros elementos e apresentam alta radioatividade, portanto é necessário que eles fiquem confinados em um depósito próprio onde não possa haver nem interferência humana externa nem interferência ambiental (já que a interferência ambiental pode causar vazamentos e deslocamento dos elementos).{{Carece de fontes|data=Abril de 2021}}

Mesmo não representando considerável perigo na forma conhecida por "intoxicação metais pesados", o plutônio mostra-se particularmente tóxico se inalado. Sua toxidade por inalação supera em cerca de 10 000 vezes sua toxidade por ingestão, e a aspiração de minúsculas quantidades deste elemento pode levar - a médio prazo - a uma morte por [[câncer de pulmão]].<ref>{{citar web |url=http://www.ccnr.org/plute_tox.html |titulo=Findings on the Toxicity of Plutonium |data=1997 |publicado=Canadian Coalition for Nuclear Responsibility (CCNR) |lingua=inglês}}</ref> Na década de 1980 o físico [[Ralph Nader]] afirmou que com apenas um [[quilograma]] de Plutônio-239 seria teoricamente possível a extinção da população humana a longo prazo (considerado uma dose letal por inalação de poucos microgramas e os danos genéticos com uma dose [[Agente mutagênico|mutagênica]] de poucos nanogramas).<ref>{{citar web |ultimo=Hintermann |primeiro=Ruedi |url=http://www.fundus.org/referat.asp?ID=4711 |titulo=Steckbrief Plutonium (Perfil do Plutónio) |data=Setembro de 1999|publicado=Fundus.org}}</ref><ref>{{Citar web |url=http://www.ag-friedensforschung.de/themen/DU-Geschosse/plutonium.html |titulo=Und jetzt auch noch Plutonium! Der Skandal um die NATO-Munition nimmt kein Ende (E agora também plutónio! O escândalo das munições da NATO não tem fim) |acessodata=2021-04-25 |publicado=AG friedensforschung}}</ref> Essa afirmação só é verdadeira quando não é considerado que existiria uma dose não fatal de plutônio. Em 1989 o físico [[Bernard Cohen (físico)|Bernard Cohen]] desafiou Ralph Nader, propondo ingerir uma quantidade de plutônio igual á quantidade  de cafeína que Ralph Nader tomaria  no café. Ralph Nader recusou o desafio.<ref>{{Citar web |ultimo=Adams |primeiro=Rod |url=http://atomicinsights.com/1995/05/how-deadly-plutonium.html |titulo=How Deadly is Plutonium? |data=1 de Maio de 1995 |publicado=Atomic Insights (Arq. em WayBack Machine)}}</ref><ref>{{Citar web |ultimo=Cohen |primeiro=Bernard L. |url=http://www.fortfreedom.org/p22.htm |titulo=THE MYTH OF PLUTONIUM TOXICITY |data=1 de Março de 1989 |publicado=FortFreedom}}</ref> Segundo as conclusoes de B,Cohen, levando em conta quanto plutônio é realmente absorvido na inalação e o tempo de exposição, é possível calcular o número de mortes para 2 milhões por libra, ou 0,45 quilos, mostrando o plutônio como menos tóxico do que o [[Carbúnculo|antraz]].<ref>{{Citar web |ultimo=Cohen |primeiro=Bernard L. |url=http://www.phyast.pitt.edu/~blc/book/chapter13.html |titulo=PLUTONIUM AND BOMBS (Chap.13) |data=1990 |acessodata=2021-04-03 |website=www.phyast.pitt.edu |publicado=University of Pittsburgh - Department of Physics and Astronomy}}</ref> Em um ano, um reator nuclear de 1 200 MW (como p. ex. o de [[Angra 2]]) produz 265 kg desse material, que tem uma [[meia-vida]] de 24 000 anos, e há material de sobra para se produzirem danos consideráveis às populações humanas e meio ambiente em geral.{{Carece de fontes|data=Abril de 2021}}

O uso do [[tório]] como combustível nuclear (através de seu isótopo, [[urânio-233]]) é tido como mais seguro.<ref>{{citar web|URL=https://energyfromthorium.com/2006/09/18/thorium-at-indian-point/|título=Thorium at Indian Point|autor=Sorensen, Kirk|data=18 de setembro de 2006|publicado=Energyfromthorium.com {{en}}|acessodata=4 de outubro de 2020}}</ref> [[Reator de tório|Reatores de tório]], ainda em desenvolvimento, seriam mais seguros.<ref>{{citar web|URL=https://web.archive.org/web/20101005073843/http://www.geocities.com/rmoir2003/moir_teller.pdf|título=THORIUM-FUELED UNDERGROUNDPOWER PLANT BASED ON MOLTENSALT TECHNOLOGY|autor1=W. MOIR, RALPH|autor2=TELLER, EDWARD|data=30 de dezembro de 2004|publicado=[[Web.archive.org]] {{en}}|acessodata=4 de outubro de 2020}}</ref> Este tipo de reator geraria menos resíduos<ref>{{citar web|URL=https://www.telegraph.co.uk/finance/comment/ambroseevans_pritchard/8393984/Safe-nuclear-does-exist-and-China-is-leading-the-way-with-thorium.html|título=Safe nuclear does exist, and China is leading the way with thorium|autor=Evans-Pritchard, Ambrose|data=20 de março de 2011|publicado=The Daily Telegraph {{en}}|acessodata=4 de outubro de 2020}}</ref> (inapropriados para a fabricação de armas nucleares)<ref>Martin, Richard. [https://books.google.com.br/books?id=lQm_BMnHNd0C&printsec=frontcover&dq=Martin,+Richard.+Superfuel:+Thorium,+the+Green+Energy+Source+for+the+Future&hl=pt-BR&sa=X&ved=2ahUKEwjf3IraypPsAhWjK7kGHZk_B2IQ6AEwAHoECAYQAg#v=onepage&q=Martin%2C%20Richard.%20Superfuel%3A%20Thorium%2C%20the%20Green%20Energy%20Source%20for%20the%20Future&f=false Superfuel: Thorium, the Green Energy Source for the Future.] Palgrave–Macmillan (2012), {{en}}, Consultado em 4 de outubro de 2020.</ref> e, por suas características, apresentariam menor possibilidade de falhas e colapsos.<ref>{{citar web|URL=https://ntrs.nasa.gov/citations/20090038711|título=High Efficiency Nuclear Power Plants Using Liquid Fluoride Thorium Reactor Technology|autor1=Juhasz, Albert J.|autor2=Rarick, Richard A.|autor3=Rangarajan, Rajmohan|data=outubro de 2009|publicado=NASA Technical Reports Server {{en}}|acessodata=4 de outubro de 2020}}</ref>

{| class="wikitable"
|[[imagem:Deutsches Museum 4.jpg|x210px]]
|[[imagem:Low-Level Radioactive Waste Disposal (36801708255).jpg|x210px]]
|[[Imagem:Lwrvslftr2.png|x210px]]
|-
|Modelo em corte de um <br />barril de resíduos <br />radioativos vitrificados, <br />exposto no <br />''[[Deutsches Museum]]'' <br />em [[Munique]].
|Depósito de resíduos de <br />baixa radioatividade.
|Quantidade de resíduos gerados por <br />um reator abastecido a urânio (acima) <br />e a quantidade gerada por um reator <br />abastecido a tório (embaixo) <br />(''ver: [[Reator de tório]]'').
|}

==== Acidentes nucleares ====
{{Principal|Acidente nuclear}}
{{AP|vt=s|Acidente nuclear de Chernobyl|Acidente nuclear de Fukushima I}}
[[Ficheiro:IAEA 02790015 (5613115146).jpg|thumb|x380px|direita|[[Fotografia aérea]] tirada da usina na [[Chernobil|cidade de Chernobil]], (27/04/1986) um dia após a explosão do reator (centro da imagem).]]
O acidente no reator da [[Usina Nuclear de Chernobil]] (ex-[[URSS]]) contaminou radioativamente uma área de aproximadamente 150 000 km² (corresponde mais de três vezes o tamanho do [[estado do Rio de Janeiro]]), sendo que 4 300 km² possuem acesso interditado indefinidamente. Até 180 quilômetros distantes do reator situam-se áreas com uma contaminação de mais de 1,5 milhões de [[Becquerel]] por km², o que as deixa inabitáveis por milhares de anos.

Um [[reator nuclear]] precisa de resfriamento, mesmo em estado desligado, pois os processos de decaimento espontâneos desenvolvem uma quantidade de calor que pode chegar até 10% da força máxima do reator. Caso todos os sistemas de resfriamento falhem, o reator se esquenta, fazendo com que os metais dos combustíveis entrem em fusão, que acontece a temperaturas em volta de 2 000 °C. Nesse caso existe perigo do combustível fundir um buraco no contêiner de segurança, com a inevitável contaminação radioativa dos arredores da usina. Para evitar tal caso, uma usina nuclear tem cascatas de sistemas de resfriamento.

A falha de resfriamento pode ser causada por imperfeições do equipamento, erros humanos, impacto de catástrofes naturais ou [[Terrorismo|ataques terroristas]]. Foram falhas de funcionários, somadas às falhas do próprio reator,<ref>{{citar livro|título=Three Mile Island : a nuclear crisis in historical perspective|ultimo=Walker|primeiro=J.Samuel|editora=University of California Press|ano=2004|páginas=209-213}}</ref> [[Acidente de Three Mile Island|no caso do acidente]] da usina ''[[Three Mile Island ]]'' perto de [[Harrisburg]], [[Pennsylvania]], E.U.A que levaram  à destruição completa do reator e o vazamento de substâncias radioativas com mais de 1,6 · 10<sup>15</sup> Bq no dia 28 de março de 1979 (nível 5 na [[escala Ines]]).

Um [[terremoto]] de 9,1 na [[escala de Richter]] e o subsequente [[tsunami]] levou ao [[acidente nuclear de Fukushima I]] (nível 7 na escala Ines). A falha de resfriamento fez os níveis de água nos tanques de de arrefecimento baixar, provocando aquecimento dos combustíveis e a formação de hidrogênio em 4 dos 6 blocos da central. As seguintes explosões destruíram os prédios e causaram vazamentos em contêineres de segurança com liberação de materiais radioativos.

Em 1993 uma pessoa demente ultrapassou as barricadas de segurança da usina "Three Mile Island" com um carro e chegou até o salão de turbinas. Nesse momento o reator estava em operação sob plena carga. Foi condenada sob acusação de causar ou arriscar a uma catástrofe e internada em psiquiatria.<ref>{{Citar web|url=https://www.latimes.com/archives|titulo=Archives|acessodata=2022-03-11|website=Los Angeles Times|lingua=en-US}}</ref>

==== Perigos aos funcionários ====
Principalmente todo funcionário operando na proximidade de substâncias radioativas está exposto ao risco de contaminação e portanto deve cumprir regras rígidas de segurança radiológica. Mesmo assim, já aconteceram vários imprevistos na história da energia nuclear, nem todos classificados pela Agência Internacional de Energia Nuclear (IAEO).

Um funcionário do instituto de pesquisa nuclear belga em Mol (EURATOM) sofreu um acidente em [[1980]] que o expôs a [[Plutônio-239]] e provavelmente o levou a morte por [[leucemia]] 8 anos depois. Pesquisas feitas em [[Canis lupus familiaris|cachorro]]s, motivadas por esse incidente, demonstraram que 3,24 microgramas de Plutônio-239 absorvidos pelo pulmão resultam em morte por câncer.<ref>{{Citar web|url=http://www.ag-friedensforschung.de/themen/DU-Geschosse/plutonium.html|titulo=Uran-Munition, Plutonium (Friedensratschlag)|acessodata=2022-03-11|website=www.ag-friedensforschung.de}}</ref>

==== Segurança ====
Uma usina nuclear, justamente por lidar com algo potencialmente perigoso e que já resultou em muitos acidentes , tem normas de segurança tanto nacionais quanto internacionais que tentam garantir que cada procedimento seja feito de acordo com todos os padrões de segurança. A Agência Internacional de Energia Atômica é um órgão internacional regulatório que salvaguarda a construção e uso da energia nuclear no mundo. Os requisitos para a obtenção de salvaguarda são severos e reconhecidos pela exigência em relação à segurança e operação de usinas nucleares; sem uma salvaguarda, um país é proibido de realizar a construção de instalações nucleares. Um dos requisitos para a obtenção de salvaguarda é que a instalação em questão deve ser supervisionada durante toda a sua existência por um grupo internacional de supervisores especializados em segurança radiológica e nuclear.{{Carece de fontes|data=Abril de 2021}}

Os  atentados de [[Ataques de 11 de setembro de 2001|11 de setembro de 2001]] teriam sido inicialmente pensados sobre duas  centrais nucleares não nomeadas, mas a ideia foi abandonada por se recear que tal tipo de ataque ficasse "fora de controle".<ref>{{citar web|url=https://www.theguardian.com/world/2002/sep/09/september11.afghanistan|titulo=Al-Qaida leaders say nuclear power stations were original targets - Reporter meets contender for next Bin Laden|data=9 de Setembro de 2002|acessodata=|publicado=The Guardian|ultimo=Tremlett|primeiro=Giles}}</ref>

O quão fácil é desviar materiais altamente radioativos é demonstrado pelo exemplo do [[acidente radiológico de Goiânia]], no [[Brasil]] em [[1987]], onde uma cápsula contendo [[Césio]]-137 foi encontrada por moradores em um [[lixão]], contida dentro de uma máquina hospitalar em um hospital abandonado.<ref>{{Citar web|url=https://brasilescola.uol.com.br/quimica/acidente-cesio137.htm|titulo=Acidente com o césio-137 em Goiânia|acessodata=2022-03-11|website=Brasil Escola|lingua=pt-br}}</ref> O assassinato de [[Alexander  Litvinenko]] em Londres, em 2006, foi conseguido por meio de [[Polônio-210|Polónio 210]], um elemento perigosamente radioativo e só obtível numa central nuclear - <ref>{{Citar periódico |url=https://www.bbc.com/news/uk-35371344 |titulo=Litvinenko inquiry: Key findings |data=21 de Janeiro de 2016 |jornal= |publicado=BBC News |ultimo= |primeiro= |pagina= |lingua=en-GB}}</ref> um veneno extremamente caro.<ref>{{citar livro|título=A Very Expensive Poison: The Definitive Story of the Murder of Litvinenko and Russia’s War with the West|ultimo=Harding|primeiro=Luke|editora=Guardian Books|ano=2016|páginas=319}}</ref>

Durante a invasão russa da  Ucrânia, o bombardeamento da central nuclear de [[Zaporíjia|Zaporizhzhia]], a maior da Europa, a 3 de Março de 2022, pelas tropas russas, provocou um incêndio nas instalações, que foi extinto de madrugada. O Presidente ucraniano acusou a Rússia de "terror nuclear".<ref>{{Citar web|url=https://www.dn.pt/internacional/acompanhe-aqui-os-principais-desenvolvimentos-sobre-a-guerra-na-ucrania-14647193.html|titulo=″Sobrevivemos à noite que poderia ter interrompido o curso da história″, diz Zelensky. E pede sanções mais duras contra a Rússia|data=4 de Março de 2022|publicado=Diario de Notícias|lingua=pt-PT}}</ref>  A Federação Russa  está a usar a central nuclear ocupada como base para bombardeamentos, em especial para a cidade da outra margem do rio Dnipro, [[Nikopol (Ucrânia)|Nikopol]], o que impede o exército ucraniano de ripostar.<ref>{{Citar web|ultimo=Avó|primeiro=César|url=https://www.dn.pt/internacional/putin-rejeita-carta-nuclear-mas-exercito-usa-central-de-zaporizhzhia-como-escudo--15064278.html|titulo=Putin rejeita carta nuclear mas exército usa central de Zaporizhzhia como escudo|data=1 de Agosto de 2022|website=Diário de Notícias}}</ref> A situação é bastante perigosa. Sistemas de lançamento GRAD, entre outras peças de artilharia, foram colocados entre os reatores nucleares. O local está a ser minado e transformado numa base militar.<ref>{{Citar periódico |url=https://www.wsj.com/articles/russian-army-turns-ukraines-largest-nuclear-plant-into-a-military-base-11657035694 |titulo=Russian Army Turns Ukraine’s Largest Nuclear Plant Into a Military Base |data=2022-07-05 |jornal=Wall Street Journal |ultimo=Hinshaw |primeiro=Drew (e outro) |lingua=en-US |issn=0099-9660}}</ref><ref>{{Citar web|ultimo=Segura|primeiro=Cristian|url=https://elpais.com/internacional/2022-07-26/rusia-utiliza-como-arma-y-botin-de-guerra-la-mayor-central-nuclear-de-europa.html|titulo=Rusia utiliza como arma y botín de guerra la mayor central nuclear de Europa|data=2022-07-26|website=El País|lingua=es}}</ref>

==== Gases de estufa ====
Os [[insumo]]s necessários e auxiliares à produção da energia nuclear, como a fabricação de recipientes próprios e refinamento do [[combustível nuclear]], ou seja, para operacionalizá-la de forma geral, leva a uma consequente produção de [[gases do efeito estufa]] entre 3 e 6 vezes maior comparada com a [[Hidroeletricidade|energia hídrica]] e [[energia eólica|eólica]].<ref>{{Citar web |url=https://www.scribd.com/document/37066681/Energia-Nuclear |titulo=Energia Nuclear |acessodata=2021-04-07 |website=Scribd |lingua=pt}}</ref> De facto, afirma [[Mark Diesendorf,]] na realidade, apenas o funcionamento do próprio reactor é livre de CO2. Todas as outras fases da cadeia do combustível nuclear -a mineração, a moagem, o fabrico de combustível, o enriquecimento, a construção dos reactores, a desactivação e a gestão de resíduos,  utilizam combustíveis fósseis e, por conseguinte, emitem CO2.<ref>{{citar web |ultimo=Diesendorf |primeiro=Mark |url=https://www.researchgate.net/publication/254061727_Is_nuclear_energy_a_possible_solution_to_global_warming |titulo=Is nuclear energy a possible solution to global warming? |data=Janeiro de 2007|publicado=Research Gate}}</ref>

== Etapas do ciclo do combustível ==
{{Principal|Ciclo do Combustível Nuclear|Reprocessamento nuclear}}
[[Imagem:The Nuclear Fuel Cycle (portuguese translate).png|miniatura|315px|direita|Descrição do ciclo do combustível nuclear, da extração da matéria-prima até ao armazenamento do lixo nuclear]]
O elemento químico urânio é um metal encontrado em formações rochosas da [[crosta terrestre]]. Na usina de beneficiamento, o urânio é extraído do minério, purificado e concentrado sob a forma de um sal de cor amarela, conhecido como ''yellowcake'' ([[bolo amarelo]]), [[matéria-prima]] para produção da energia gerada em um [[reator nuclear]].<ref name=":2">{{citar web |url=https://www.nrc.gov/materials/fuel-cycle-fac/stages-fuel-cycle.html |titulo=Stages of the Nuclear Fuel Cycle |acessodata=28 de Abril de 2021 |publicado=United States Nuclear Regulatory Commission (NCR)}}</ref>

Na usina de conversão, o urânio sob a forma de ''yellowcake'', é dissolvido e purificado, obtendo-se então o urânio nuclearmente puro. A seguir, é convertido para o [[estado gasoso]], o [[hexafluoreto de urânio]] (UF<sub>6</sub>), a partir do qual se obtém enriquecimento do urânio.<ref name=":2" /> Nesta etapa aumenta-se a concentração do <sup>235</sup>U acima do natural, que é de apenas 0,71% de <sup>235</sup>U, para em torno de 3%, o que permite sua utilização como combustível para [[geração de energia elétrica]].<ref name=":3">{{Citar web |url=https://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/introduction/nuclear-fuel-cycle-overview.aspx |titulo=Nuclear Fuel Cycle Overview |data=Abril de 2021|website=www.world-nuclear.org |publicado=World Nuclear Association}}</ref>

O hexafluoreto de urânio enriquecido (UF<sub>6</sub>) é então transformado em [[dióxido de urânio]] (UO<sub>2</sub>). A [[reconversão]] é o retorno do gás UF<sub>6</sub> ao [[estado sólido]], sob a forma de pó UO<sub>2</sub>. É a reconversão que permite a sua utilização como combustível. Este pó é transformado em pastilhas de UO<sub>2</sub>, que possuem a forma de um cilindro com cerca de um centímetro de comprimento. Estas são então submetidas a diversos testes - dimensionais, metalográficos e químicos - e sinterizadas compressivamente  para então compor o elemento combustível.<ref name=":3" /><ref name=":4">{{Citar livro|url=http://revistas.unicentro.br/index.php/RECEN/article/viewArticle/119|título=Energia Nuclear o que é necessário saber?|sobrenome=Cerconi|nome=Claudinei|ultimo2=Melquíades|primeiro2=Fábio L.|ultimo3=Tominaga|primeiro3=Tânia T.|editora=Universidade Estadual do Centro-Oeste|ano=2009|volume=Revista Ciências Exatas e Naturais, Vol.11 nº 1, Jan/Jun 2009|local=|páginas=9-34|isbn=}}</ref>

Após o processo de maturação da pastilha, sob temperaturas de 1 750 °C são montados os elementos combustíveis, compostos pelas pastilhas de dióxido de urânio montadas em tubos de uma liga metálica especial. Um elemento combustível tem capacidade de fornecer energia para cerca de 42 000 residências médias durante um mês.<ref name=":4">{{Citar livro|url=http://revistas.unicentro.br/index.php/RECEN/article/viewArticle/119|título=Energia Nuclear o que é necessário saber?|sobrenome=Cerconi|nome=Claudinei|ultimo2=Melquíades|primeiro2=Fábio L.|ultimo3=Tominaga|primeiro3=Tânia T.|editora=Universidade Estadual do Centro-Oeste|ano=2009|volume=Revista Ciências Exatas e Naturais, Vol.11 nº 1, Jan/Jun 2009|local=|páginas=9-34|isbn=}}</ref>

== Impacto ambiental ==
{{Principal|Impacto ambiental da energia nuclear}}
[[Imagem:Arandis Mine quer.jpg|miniatura|220px|direita| Mina de urânio de Rossing, na Namíbia]]
Ao se discutir a energia nuclear e seus aspectos ligados ao [[meio ambiente]], deve-se primeiro conhecer o chamado ciclo do ''elemento [[combustível nuclear]]''. Utiliza-se o termo ''elemento'' para designar o [[Hastes de controle|arranjo de varetas]] contendo o urânio encapsulado, que será consumido durante o funcionamento dos reatores nucleares. Esse ciclo inicia-se na etapa de mineração de urânio, habitualmente feita a céu aberto, ou se isso não for possível por minagem subterrânea. A percentagem de urânio nos minérios, normalmente, é baixa, menos do que 1%. Desse modo, grandes quantidades de material têm de ser trabalhadas para se obter a quantidade necessária de urânio para o funcionamento de um [[reator nuclear]] durante um ano.<ref name=":5">{{citar web |ultimo=Godoy |primeiro=José Marcus de O. |url=https://docplayer.com.br/611841-Energia-nuclear-e-impacto-ambiental.html |titulo=Energia Nuclear e Impacto Ambiental |acessodata=29 de Abril de 2021 |publicado=DocPlayer |paginas=11}}</ref><ref>{{citar livro|título=The Reporter’s Handbook on Nuclear Materials, Energy, and Waste Management|ultimo=Greenberg|primeiro=Michael R. (e outros)|editora=Vanderbilt University Press|ano=2009|página=54}}</ref>

Se não for adequadamente planejada, como qualquer atividade de mineração de grande porte, a mineração de urânio pode causar forte [[impacto ambiental]]. Esse planejamento deve incluir, entre outros, questões como: a geração de poeiras, a utilização das águas e a recuperação da área degradada após o fechamento do empreendimento.<ref name=":5" />

Como consequência do baixo teor de urânio, grandes volumes de minério teriam de ser transportados e o custo do transporte para o seu processamento, em algum local distante da mineração iria inviabilizar financeiramente o empreendimento. Dessa forma, associa-se a mineração de urânio ao seu processamento. Durante essa etapa, o [[minério]] é tratado com [[ácido sulfúrico]] visando a solubilizar o [[urânio]]. Após, ele encontra-se na forma de [[íon]]s [[uranilo]] (UO<sub>2</sub><sup>+2</sup>). Segue-se a precipitação do urânio com di-uranato de [[amônio]] [(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>U<sub>2</sub>O<sub>7</sub>], comumente chamado de ''yellow-cake'' ou ''bolo amarelo'', segundo a reação abaixo.<ref name=":5" />

<math>NH_3(g)+2\;UO_2^{+2}(aq)+4\;OH^{-}(aq)\rightarrow(NH_4)_2U_2O_7(s)+H_2O(l)</math>

Com exceção dos reatores do tipo BWR (''Boiling Water Reactor'' - [[BWR|reatores de água fervente]]), todos os reatores nucleares de potência, ou seja, destinados à produção de [[energia elétrica]], utilizam elemento combustível enriquecidos em <sup>235</sup>U. A percentagem isotópica natural é de 0,73%, enquanto que reatores PWR (''Pressurized Water Reactor'' - [[Reator de água pressurizada|reatores de água pressurizada]]) empregam elemento combustível com cerca de 4% de <sup>235</sup>U. Os processos de enriquecimento de urânio usam uma espécie gasosa contendo urânio: o hexafluoreto de urânio (UF<sub>6</sub>). Assim sendo, a etapa seguinte do processo é a conversão do (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>U<sub>2</sub>O<sub>7</sub> em UF<sub>6</sub>.<ref name=":5" />

Para converter-se o (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>U<sub>2</sub>O<sub>7</sub> em UF<sub>6</sub>, são necessárias as etapas abaixo:

<math>(NH_4)_2O_7(s)\xrightarrow{\Delta}2UO_3(s)+2\;NH_3(g)+H_2O(g)</math>

<math>UO_3(s)+H_2(g)\rightarrow UO_2(s)+H_2O(g)</math>

<math>UO_3(s)+4HF(aq)\rightarrow UF_4(s)+2H_2O(l)</math>

<math>UF_4(s)+F_2(g)\rightarrow UF_6(g)</math>

O hexafluoreto de urânio é, então, utilizado no processo de enriquecimento. No [[Brasil]], emprega-se o enriquecimento através de [[Ultracentrifugadora|ultracentrífugas]] e, como o fator de enriquecimento obtido em cada estágio é baixo, utiliza-se um conjunto dessas unidades chamado de cascata.<ref name=":5" />

O impacto radiológico ambiental dessas duas unidades é considerado baixo e o maior problema ambiental está relacionado com o emprego de Hf ([[Háfnio]]) e de F<sub>2</sub> ([[Flúor]]), ambos bastante tóxicos e corrosivos.<ref name=":5" />

Certamente, por questões de segurança, o emprego do urânio na forma gasosa em reatores nucleares não seria algo dos mais aconselháveis. Por essa razão, a etapa seguinte ao enriquecimento é chamada de reconversão, ou seja, ao contrário da etapa de conversão, temos a transformação do UF<sub>6</sub> (gás) em UO<sub>2</sub> (sólido).<ref name=":5" />

Um reator nuclear de potência do tipo PWR – como os existentes em [[Angra dos Reis]] – trabalha com uma sequência de barreiras de contenção, a fim de que os produtos da fissão do urânio não atinjam o [[meio ambiente]]. A primeira dessas barreiras é a própria pastilha de urânio enriquecido.<ref name=":5" />

O elemento combustível nuclear é um arranjo de vareta, produzido em uma liga metálica à base de
[[zircônio]] chamada de ''Zircalloy''. No interior dessas varetas, existem pastilhas cerâmicas de UO<sub>2</sub>.<ref name=":5" />

Portanto, as varetas são consideradas a segunda barreira. O reator nuclear de [[Angra 2]] possui 193 desses conjuntos contendo cada um 236 varetas, perfazendo um total de 45 548 varetas. Os elementos combustíveis permanecem cerca de três anos no núcleo do reator, período durante o qual a percentagem de <sup>235</sup>U diminui para cerca de x% <ref name=":5" />{{esclarecer|data=Abril de 2021}}

== Ver também ==
{{Multicol}}
* [[Acidente nuclear de Chernobyl]]
* [[Agência Internacional de Energia Atómica]]
* [[Bomba atômica]]
* [[Bomba H]]
* [[Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto]]
* [[Central nuclear]]
* [[Energia nuclear por país]]
* [[Escala Internacional de Acidentes Nucleares]]
* [[Fissão nuclear]]
* [[International Thermonuclear Experimental Reactor]]
* [[Lista de usinas nucleares]]
* [[Radioatividade]]
* [[Reação nuclear]]
* [[Reator nuclear]]
* [[Resíduo radioativo]]
{{Multicol-end}}

{{notas}}

{{Referências}}

== Bibliografia ==
* Gaynor Sekimori: ''Hibakusha: Survivors of Hiroshima and Nagasaki.'' Kosei Publishing Company, Japan 1986, ISBN 4-333-01204-X
* Takeshi Ohkita: ''Akute medizinische Auswirkungen in Hiroshima und Nagasaki'', in: Eric und Susanna Chivian u.a. (Hrsg.): ''Last aid. Die medizinischen Auswirkungen eines Atomkrieges.''  Heidelberg 1985
* Robert P. Newman: ''Truman and the Hiroshima Cult.'' Michigan State University Press, 1995
* [[Tania Malheiros|Malheiros, Tania]]. ''Brasil, a bomba oculta: O programa nuclear brasileiro''. Rio de Janeiro: Gryphus, 1993. 164 páginas.
* [[Tania Malheiros|Malheiros, Tania]]. ''Brasiliens geheime Bombe: Das brasilianische Atomprogramm''. Tradução: Maria Conceição da Costa e Paulo Carvalho da Silva Filho. Frankfurt am Main: Report-Verlag, 1995. {{de}}
* Antônio D. Machado e Ennio Candoti (coord.): ''Energia Nuclear e Sociedade - Um debate'', Editora: Paz e Terra, 1980, 322 páginas,
* Gláucia Oliveira da Silva: ''Angra I e a melancolia de uma era - Um estudo sobre a construção social do risco'', Editora: EdUFF, 1999, 284 páginas
* [http://www.wiseinternational.org/node/1207 Does Brazil have the Bomb?]. World Information Service on Energy. December 19, 1994.

== Ligações externas ==
{{Correlatos
|commons= Nuclear energy
|wikiquote= Energia nuclear
}}
* [http://www.biodieselbr.com/energia/nuclear/index.htm Energia Nuclear]
* [http://www.csn.es Conselho de Segurança Nuclear da Espanha]
* [https://web.archive.org/web/20041010155205/http://www-fusion.ciemat.es/fusion/iter/ITER.html Projeto Iter]
* [http://www.iaea.org/ Página oficial da ''IAEA - Agência Internacional de Energia Nuclear''] (inglês)
* [https://www-news.iaea.org  IAEA : Coleção atualizada de incidentes nucleares]
* [http://www.nuclearfiles.org/menu/key-issues/nuclear-weapons/issues/accidents/index.htm Nuclearfiles.org - Coleção de acidentes nucleares da Nuclear Age Peace Foundation] (em inglês)
* [https://web.archive.org/web/20111006234925/http://www.vendageradores.com/historia-energia-nuclear.php História da Energia Nuclear] (Português)

{{Fontes de energia}}
{{Energias fisico-químicas}}
{{Portal3|Física|Química}}

[[Categoria:Físico-química]]
[[Categoria:Tecnologia nuclear]]
[[Categoria:!Wikiconcurso Justiça Climática e Amazônia (artigos)]]