Primeira Semana de Engenharia Nuclear da UFRJ História da Engenharia Nuclear no Brasil Rex Nazaré Alves COPPE, 17 de agosto de 2011 INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA DCT/EB FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
1895 a 1932 1895 - Wilhelm Roentgen - Alemanha raios-x 1896 - Antoine Henri Becquerel - França - a radioatividade. 1896 Alvaro Alvim França - se especializou em Física Médica. No Brasil, RJ, foi pioneiro da radiologia e da radioterapia. 1902 - Ernest Rutherford e Soddy - teoria decaimento radioativo. 1903 - Pierre e Marie Curie Ra e Po. 1905 - Albert Einstein - E = mc 2. 1911 a 1913 - Victor Hess e Kolhorster raios côsmicos. 1926 17 de agosto visita da Marie e Irene Curie no Instituto Radium BH (utilização de agulhas de Ra 226, e em Águas da Prata e de LIndóia (Radônio em água). 1932 - Fevereiro - James Chadwick - nêutron.
1933 a 1934 1933 - Leo Szilard prevê reação em cadeia. 1934 - Frédéric e Irène Joliot-Curie - radioatividade artificial. Enrico Fermi irradia urânio com nêutrons. Acreditava primeiro elemento transurânico. Produzira entretanto a primeira fissão nuclear induzida. 1934 Início das pesquisas no Brasil USP Prof. Gleb Wataghin em Raios cósmicos
Gleb Wataghin A bordo de um avião cedido pela FAB realizou medidas sobre os raios cósmicos
1933 a 1939 FISSÃO 1938-22 de dezembro - Otto Hahn carta para Lise Meitner com resultados experimentais - interpretados por Meitner e Otto Frisch como a fissão nuclear. 1939-06 de janeiro - Hahn e Fritz Strassmann publicam os resultados da descoberta da fissão. Fim da época de troca livre de informações.
1941 a 1943 1941-23 de fevereiro - Glenn Seaborg - plutônio. 5 de dezembro calutron Y12 Oak Ridge 06 de dezembro - Roosevelt autoriza o Projeto Manhattan. 1942-05 de novembro - Construção de usina de enriquecimento de urânio em Oak Ridge - Tennessee. 1942 2 de dezembro - Fermi comprovação do controle de reação em cadeia Universidade de Chicago. 1943 - K-25 enriquecimento de urânio início junho de 1943 operação no começo de 1945 - empregou 12.000 trabalhadores 1943 - janeiro - Construção de reatores em Hanford, Washington, para produzir Pu critico em 1944.
1945 a 1946 1945-16 de julho - E.U.A - teste de Trinity explode a primeira bomba atômica de plutônio em Alamogordo - Novo México. 06 de agosto - Little Boy, bomba de urânio, lançada sobre Hiroshima, no Japão. 09 de agosto - Fat Man, bomba de plutônio, lançada sobre Nagasaki Japão. 1946-14 de junho Plano Bernard Baruch - Tratado visando a internacionalização das reservas de urânio no mundo.
1946 a 1949 1946-25 de dezembro - a União Soviética atinge sua primeira reação nuclear em cadeia nuclear em Moscou. 1947 - agosto - o Reino Unido constrói o seu primeiro reator nuclear. 1947 criação da Comissão de Fiscalização de Minerais Estratégicos controle das exportações de monazita MG e MRE
1950 a 1952 1950 - Marcello Damy - Bétatron da USP - primeiro acelerador a funcionar na América Latina ( Oscar Salas). 1951 criação do CNPq (com atribuições de controle das reservas de urânio e tório).
1952 a 1954 1952 criação da Comissão de Exportação de Materiais Estratégicos - com participação dos ministérios Ministério das Relações Exteriores e da Fazenda, da Agricultura, das Forças Armadas, do CNPq e da Cacex. 1954 aquisição de três ultracentrifugas para o enriquecimento de urânio. Interceptadas pelo Alto Comissariado do Pós Guerra antes do embarque para o Brasil. 1945 1955 - acordos com os EUA: de Cooperação para o Desenvolvimento de Energia Atômica com Fins Pacíficos ( Brasil arrendaria dos EUA até seis quilos de urânio enriquecido a 20% para reatores de pesquisa - EUA). Programa para Pesquisa de Urânio no Brasil. 1954 julho primeira usina nuclear de geração de energia elétrica para fins civis Obminsk (5MWe 30 MWth) RBMK urânio natural - moderado a grafite refrigerado a água leve.
1955 a 1957 1956 Criação do IEA (Instituto de Energia Atômica) na USP - que foi transformado no IPEN (Instituto de Pesquisas Energética e Nucleares) - Primeiro reator de pesquisa no Brasil (IEA-R1) 1957-29 de julho - Nações Unidas criação da International Atomic Energy Agency. A agência inspeciona atividades e instalações nucleares para garantir que elas estão sendo utilizados para fins pacíficos.
Reator Nuclear de Pesquisa IEA-R1 Assinatura do contrato para aquisição do Reator Nuclear de Pesquisa IEA-R1 pela Comissão De Energia Atômica do CNPq, em 1955. O Prof. Dr. Marcello Damy de Souza Santos, foi o responsável pela construção. Juscelino Kubitschek inaugura o Reator Nuclear IEA-R1, em 25 de janeiro de 1958, sob o olhar do então Governador do Estado, Jânio Quadros e do Diretor do Instituto, Dr. Marcello Damy de Souza Santos.
Purificação do urânio no Brasil Fausto Walter de Lima e Alcídio Abrão, em 1960, quando se iniciavam os processos de purificação do urânio.
1957 a 1958 1957 IPR (CDTN) Belo Horizonte (no campus da UFMG)- mark-triga General Atomic. 1957- dezembro primeiro reator para produção de energia elétrica nos EUA PWR (68 MWe) 1958 - Novembro de 1958 a Setembro de 1961 - E.U., Reino Unido, URSS - moratória informal sobre os ensaios nucleares. 09 de junho - primeiro submarino nuclear Polaris E.U. capazes de lançar mísseis balísticos.
Reator de pesquisa, do tipo TRIGA MARK I - IPR Meados de 1952, junto à Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais era criado o Instituto de Pesquisas Radioativas IPR hoje CDTN 1958, um reator de pesquisa, do tipo TRIGA MARK I, fabricado pela General Atomic, divisão da General Dynamics Corporation
1958 a 1962 1956 10 de outubro - CNEN Criação da Comissão Nacional de Energia Nuclear, absorvendo todas as responsabilidades do setor nuclear subordinada diretamente à Presidência da República. 1959 - Projeto Mambucaba (projeto para construção de uma usina de geração nucleo-elétrica). 1960-13 fevereiro - primeiro teste nuclear francês em Reganne, Argélia, deserto do Sahara. (60-70 kilotons). 07 janeiro - Polaris E.U - primeiro míssil balístico capaz de ser lançado de submarino nuclear. 1962 IEN - Instituto de Energia Nuclear UFRJ - Reator ARGONAUTA operação 1965.
1960 a 1966 1964-16 de outubro - China explode primeira bomba atômica em Lop Nur. (urânio 235 implosão chamado "596" com 22 quilotons). 1965 a 1970 IPR - desenvolvimento de um reator de pesquisa que usasse urânio enriquecido a água pesada e tório - atividades encerradas em 1975.
1967 a 1972 1967-14 de fevereiro - Tratado de Tlatelolco - cria uma zona na América Latina livre de armas nucleares. 1968-01 de julho - Tratado de Não Proliferação abertura para assinaturas o Brasil assinou o tratado em 1998. 1970 05 de março - Tratado de Não Proliferação entra em vigor 1972 21 de março IRD nova sede RJ
1969 a 1984 1969 Costa e Silva: Estudo sobre o setor energético brasileiro: Decisão para a construção da usina nuclear; Aberta a concorrência para a compra do reator; Acordo sem transferência de tecnologia Westinghouse Reator do tipo PWR. 1984 Angra I: Primeira criticalidade em 1982; Integração com a rede 2 anos depois Angra II: Parceria Brasil Alemanha. Primeira criticalidade em 1999; Integração com a rede 2 anos depois.
Constituição (1988) - Angra 3 Constituição: Uso da energia nuclear para fins pacíficos (art. 21 XXIII a) Angra III 70% dos aparelhos estocados Previsões de distribuição Construção de novas usinas Contratos Aspectos ambientais - aquecimento global Indústria de equipamentos nucleares Viabilização do ciclo do combustível nuclear
1967 a 1972 1967 a CNEN - vinculada ao Ministério das Minas e Energia, Construção da primeira central de geração de energia nuclear. Lugar escolhido é Angra dos Reis, principalmente pela proximidade com os grandes centros do sudeste. Concorrência internacional é aberta, em 1970, para a compra do reator de Angra 1 - vencida pela norte-americana Westinghouse, subsidiária da General Electric. Angra1 é um PWR (Reator de Água Pressurizada). Contrato do tipo caixa-preta. Em 1972 o Brasil assina um novo acordo com os EUA - urânio enriquecido para 30 anos).
1974 a 1975 1974 procura de parceiros para acordo amplo envolvendo o ciclo do combustível. 1975 - assinado o Acordo Brasil-República Federal da Alemanha 1978 non proliferation act - Carter dificuldades financeiras enfrentadas pelo Brasil na década de 1980, inviabilizaram a continuidade como prevista. As empresas criadas quando do acordo com a Alemanha (Nuclebrás e suas subsidiárias) não alcançaram êxito.
1956 a 1979 Neste período ocorreu: a criação de cursos de especialização de engenharia nuclear; a especialização de profissionais nos institutos de pesquisa do País e no exterior; o desenvolvimento de tecnologias para purificação de urânio, produção de UO 2 e de UF 4, e a produção de radioisópos para aplicação na medicina, indústria e agricultura; a autonomia na prospecção de urânio. 1975 1985 - PRONUCLEAR
1978 a 1988 1978 Decisão brasileira de produzir UF 6 com tecnologia nacional. 1979 Início do Programa Autônomo de Tecnologia Nuclear. 1979-28 de Março - Usina Nuclear de Three Mile Island, perto de Harrisburg, Pennsylvania, sofre uma fusão parcial do núcleo. 1981-07 junho - Aeronaves israelense destroem o reator iraquiano de Osirak. 1986 - Abril - Chernobyl - fusão de reator nuclear na União Soviética.
1970 a 1989 1987 - setembro - José Sarney anunciou o domínio do enriquecimento do urânio, por pesquisadores do Programa Autônomo de Tecnologia Nuclear - PATN. 1987 setembro acidente com Cs 137 em Goiania, 1988 Reformulação da estrutura de execução do Programa Nuclear Brasileiro (incorpora as atividades do PATN com as de responsabilidade da extinta Nuclebrás). 1988 O controle de Angra 1 e do canteiro de obras de Angra 2 e 3 foi transferido para a Eletrobrás (com a criação da Eletronuclear como conseqüência).
Sistema de Teste do Secundário
Reator IPEN MB 01 Iniciado em 1983 e concluído em Julho de 1988. Licença em 19 de Outubro de 1988, para a sua operação inicial. Possui a forma de paralelepípedo com dimensões ativas de 39x42x54,6 cm, sendo constituído de um arranjo de 28x26 varetas combustíveis e 48 tubos guias( para varetas de controle/segurança), Total de 680 varetas.
1995 a 1996 1995 - Criação do Distrito de Recife da Comissão Nacional de Energia Nuclear - DIREC/CRCN 1996 14 de junho - CRCN, viabilizado por convêncio entre CNEN, FUNDACENTRO e Universidade Federal de Pernambuco UFPE.
1997-2011 1997, o CRCN-CO - tem como objetivo abrigar e monitorar os depósitos definitivos de rejeitos oriundos do acidente radiológico de Goiânia (setembro de 1987). 2009 - Retomada da construção de ANGRA III 2011 Acidente Fukushima ( 03 de abril ) impacto nos programas enérgéticos.
CONSUMO DE ENERGIA DEMOGRÁFICO
CONSUMO PERCAPITA DE ENERGIA PRIMÁRIA DIFERENTES PAÍSES DO MUNDO - 2010 FONTE: BP 2011
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA PRIMÁRIA E ELÉTRICA POR GRUPO DE PAÍSES CLASSIFICADOS POR FAIXA DE RENDA Classes de Renda Ano Alta Renda Média Renda Baixa Renda Número de Países 2007 54 93 61 % de Energia Primária Consumida 2007 57,71 38,88 3,41 % da População 2008 14,57 69,47 15,96 % do PIB Mundial 2008 71,88 27,81 0,93 % da Energia Elétrica na Energia Primária 2007 54,67 43,83 1,7 Alta Renda (> U$ 11.906) ; U$ 976< Média Renda <U$ 11905 ; Baixa Renda (<U$975) (Fonte: WDI 2010)
L E N H A VIDA DAS RESERVAS CONHECIDAS DE COMBUTÍVEIS FÓSSEIS POR REGIÃO - 2010 FONTE: IEA 2010
L E N H A GERAÇÃO DE ELETRICIDADE POR TIPO DE COMBUSTÍVEL MUNDO - (2008-2015) FONTE: IEA - 2010
CONCLUSÕES - Energia é um elemento essencial para o atendimento dos interesses nacionais. - A implementação de novas soluções, na geração e para o consumo, demanda tempo e investimentos. - A correção de erros cometidos não é imediata. - As variáveis de consumo e de oferta são influenciadas por vários outros setores não energéticos. - O processo decisório deve ter participação de todos os setores envolvidos, na geração e no consumo.
CONCLUSÕES - Os efeitos das mudanças tecnológicas no consumo de fontes energéticas são lentos e dependem de incentivos e credibilidade do fornecedor e do usuário. - Não é esperada uma considerável mudança das fontes geradoras de grande porte (petróleo, gás, carvão, hidro e nuclear) em uso nos próximos 20 anos.
CONCLUSÕES - A estimativa da AIE indica que pode ocorrer um aumento das reservas recuperáveis de óleo e gás se ocorrer: novas descobertas de reservas; novas tecnologias para aumentar a taxa de recuperação; um aumento de preço que justifique os custos envolvidos.
CONCLUSÕES - Há indicação de que nos próximos 25 anos sejam incluídos na produção de combustíveis fontes não convencionais. - Consideram-se fontes convencionais: óleos ultra-pesados; carvão gaseificado; xisto; biocombustíveis; e hidrogênio.
CONCLUSÕES ENERGIA: COMPROMISSO DA GERAÇÃO ATUAL COM AS GERAÇÕES FUTURAS. AUTONOMIA COMO FATOR ESSENCIAL À INDEPENDÊNCIA. INDEPENDÊNCIA NO COMBUSTÍVEL E NA TECNOLOGIA. DIVERSIFICAÇÃO DAS FONTES. INDISPENSÁVEL RECURSOS HUMANOS QUALIFICADOS