José Augusto Perrotta

José Augusto Perrotta Comissão Nacional de Energia Nuclear Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP perrotta@ipen.br

Sumário Conceitos básicos sobre energia nuclear Aplicação na medicina nuclear Conceitos sobre reatores nucleares Reatores Nucleares no Brasil Ciclo do Combustível Nuclear Organização Atual do Programa Nuclear Brasileiro

Conceitos Básicos - Energia Nuclear

Conceitos Básicos - Energia Nuclear ~1500 nuclídeos são conhecidos; 325 existem na natureza; 284 são estáveis; e nenhum nuclídeo com número de massa maior que 209 é estável. Cada elemento radioativo, é encontrado de forma natural ou obtido artificialmente. A forma natural é obtida pelo decaimento radioativo de U e Th e por fissão espontânea desses elementos. A forma de se obter artificialmente um elemento radioativo é através de reações nucleares em aceleradores de partículas ou em reatores nucleares.

Conceitos Básicos - Energia Nuclear

Medicina Nuclear

Conceitos Básicos - Reator Nuclear A forma de se obter artificialmente um elemento radioativo é através de reações nucleares em aceleradores de partículas ou em reatores nucleares. É definido como reator nuclear o equipamento ou sistema onde se realizam as reações nucleares de forma controlada. As reações nucleares induzidas por nêutrons são as mais importantes em um reator nuclear. As principais reações nucleares com nêutrons no reator nuclear são: Absorção Captura Radioativa Formação de Partículas Carregadas Espalhamento Elástico Inelástico Fissão

Conceitos Básicos - Reator Nuclear Reações Nucleares Captura Radioativa Exemplo: A Z X + 1 0 n [ A+ 1 ]* A+ 1 X X + γ Z Z Fissão 1 A1 A2 92U+ 0n 1pf1+ 2pf 2+ ν 235 Z Z 1 0 n

Conceitos Básicos - Reator Nuclear Reações Nucleares -Fissão Produtos de Fissão Energia na Fissão 1 A1 A2 92U+ n pf1+ pf 2+ ν 235 0 Z1 Z 2 1 0 n Forma da energia Emitida (MeV) Recuperada (MeV) pf (cinética) 168 168 Decaimento pf: β 8 8 γ 7 7 Neutrinos 12 0 γ-prontos 7 7 Nêutrons de fissão (prontos+atrasados) γ de captura radiativa 5 5 0 3-12 TOTAL 207 198-207

Conceitos Básicos - Reator Nuclear

Conceitos Básicos - Reator Nuclear Nêutrons de Fissão Moderação de nêutrons Define-se por moderação o processo de perda de energia dos nêutrons de fissão através de espalhamentos elásticos e inelásticos até o equilíbrio térmico com o meio.

Conceitos Básicos - Reator Nuclear Se os nêutrons emitidos por uma fissão causarem ao menos uma nova fissão, o processo poderá ser auto-suficiente e constituir-se no que é chamado Reação em Cadeia. Massa Crítica é a mínima massa de combustível suficiente para manter uma reação em cadeia. Reação em Cadeia

Reatores Nucleares no Brasil

Ciclo do Combustível Nuclear

Organização Nacional do PNB PRESIDENCIA DO BRASIL MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA E INOVAÇÃO MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA MINISTÉRIO DA DEFESA MINISTÉRIO DE RELAÇÕES EXTERIORES OUTROS MINISTÉRIOS Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) Instituto Brasileiro do Meio Ambiente (IBAMA) Centrais Elétricas do Brasil (ELETROBRAS) Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP) MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO Indústrias Nucleares do Brasil (INB) Eletrobrás Termonuclear S.A. (ELETRONUCLEAR) UNIVERSIDADES Nuclebrás Equipamentos Pesados S.A. (NUCLEP) Centrais Nucleares ANGRA I,II,III Instituto de Estudios Avanzados, USACH, Santiago do Chile, 15 de outubro de 2009 José Augusto Perrotta 63 63

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