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Cap. 13 Energia Nuclear: Fissão 359 Tabela 13.1 ENERGIA NUCLEAR NO MUNDO, 1999 (Continuação) Em Operação Em Construção Coréia do Sul 14 11.400 6 Eslováquia 5 2.030 1 Eslovênia 1 620 Espanha 9 7.400 Estados Unidos 104 96.980 Finlândia 4 2.510 França 58 61.700 1 Hungria 4 1.730 ÍNDIA 10 1.780 6 Japão 52 43.200 1 Lituânia 2 2.500 México 2 1.300 Países Baixos 1 450 Paquistão 1 125 1 Reino Unido 35 13.000 Romênia 1 630 Rússia 29 19.800 3 Suécia 12 9.930 Suíça 5 3.120 Taiwan 6 4.880 Tchecoslováquia 4 1.630 2 Ucrânia 14 12.150 2 Total Mundial 425 342.390 29 (IAEA) Hoje em dia, a indústria da energia nuclear está cercada por uma série de problemas. Nenhum novo reator foi encomendado nos Estados Unidos desde o incidente em TMI, e muitas usinas que haviam sido encomendadas (incluindo algumas perto de serem completadas) foram canceladas. Estouros muito grandes de orçamentos, (alguns por um fator de 10), grandes atrasos, problemas de controle de qualidade e infortúnios operacionais minaram a confiança do público e dos investidores. Fatores econômicos têm sido a principal causa do declínio da energia nuclear. Os últimos 20 reatores construídos nos Estados Unidos custaram de US$ 3 bilhões a US$ 6 bilhões de dólares, ou U$ 3.000 a US$ 6.000/kW. Uma usina movida a gás custa aproximadamente dez vezes menos, e pode ser construída muito mais rapidamente. Turbinas de vento podem ser instaladas por aproximadamente U$ 1.000/kW. Porém, na atual época de desregulamentação e concorrência na indústria de energia, a fiança de custos encalhados 3 em alguns estados têm dado um sopro 3 N.T.: Custos que uma companhia teve que pagar para a construção de uma usina, mas que poderá não recuperar dos consumidores, que não mais se utilizam de seus serviços.
360 Energia e Meio Ambiente de vida na energia nuclear, ao reduzir sua dívida de capital e, consequentemente, fortacendo a sua competitividade. Espera-se que o papel da energia nuclear nos Estados Unidos entre em declínio precipitadamente à medida que usinas sejam desativadas ao final de sua vida útil (elas têm permissão de funcionamento por 40 anos). A maior parte da capacidade americana pode fechar até 2020. Incluídas nesta previsão estão algumas desativações precoces, devido ao fato de que novos investimentos de capital necessários após 30 anos de operação podem ser mais custosos do que a construção de usinas novas movidas a combustível fóssil Em escala global, espera-se que a capacidade de geração nuclear de eletricidade continue crescendo por alguns anos e então se estabilize, à medida que fatores econômicos aceitação da energia nuclear por parte do público passem a afetar novas construções, como ocorreu nos Estados Unidos. A crise econômica asiática, que teve início no final de 1997, pode levar a problemas de financiamento e atraso ou cancelamento de planos para a construçao de usinas nucleares. Uma exceçao é a China, que tem planos ambiciosos para atender à sua demanda crescente por energia. Os chineses esperam quadruplicar sua atual capacidade nuclear até 2020! Outro país com planos ambiciosos para a energia nuclear é o Japão, que pretende atingir a independência energética. Entretanto, incertezas nos mercados financeiros da Ásia é uma oposição crescente do público à energia nuclear irão afetar estes planos. Um incêndio e uma explosão em uma usina de reprocessamento em Tokai, em outubro de 1999, minou o apoio do público, apesar de o impacto ter sido mínimo. Embora a Europa Ocidental dependa em grande parte da energia nuclear, a tendéncia é de um afastamento desta tecnologia; a maioria dos países interrompeu todas as novas construções. Tanto a Suécia como a Alemanha votaram pela eventual eliminação de todas as usinas nucleares. O novo governo alemão (eleito em outubro de 1998) planeja fechar as 19 usinas nucleares (que fornecem 30% de toda a energia do país) sem nenhuma compensação. No que diz respeito aos problemas ambientais levantados em capítulos anteriores, devemos compreender as implicações dos riscos que estamos correndo atualmente em todas as áreas. Estaríamos sendo céticos e deixando de enxergar problemas com outras opções energéticas? Qual o grau de preocupação do público com o aquecimento global? O que aconteceria com a nossa sociedade dependente de energia sem a energia nuclear? Neste capítulo, os princípios de física nuclear introduzidos no capítulo anterior serão usados para estudarmos a construção e a operação de reatores nucleares, o ciclo do combustível nuclear (incluindo o descarte de resíduos radioativos), e o impacto ambiental potencial da energia nuclear, tanto sob condições normais como anormais. B. Reações em Cadeia Conforme discutimos no capítulo Capítulo 12, qualquer núcleo pode ser "esmagado" ou rompido quando for bombardeado com um núcleon de energia suficientemente alta. Entretanto, apenas alguns poucos isótopos de ocorrência natural irão sofrer fissão com a absorção de um nêutron de baixa energia. O mais comum destes isótopos é o 235 U, que constitui apenas 0,7% do urânio natural. Sua captura de um nêutron lento (energia cinética de 0,025 eV) para formar 2 3 6 U fornece energia suficiente para que o núcleo se divida em dois isótopos de massas diferentes (Figura 13.2). O urânio-238 não sofre fissão a menos que capture nêutrons com energias superiores a 1 MeV, e ainda assim a probabilidade de fissão (chamada de seção de corte de fissão) é 2.000 vezes menor do que para o 2 3 5 U com nêutrons de baixa energia. Conseqüentemente, somente o isótopo 2 3 3 U pode ser realisticamente considerado um combustível fissionável, sendo, então, chamado de um material "físsil".
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