O ciclo de produção do combustível nuclear

Com todo esse imbróglio envolvendo o programa nuclear iraniano, se enriquece ou não enriquece, se é pra fabricar ou não fabricar uma bomba atômica, acho interessante procurar esclarecer como se dá o processo de fabricação do combustível nuclear, desde a extração do urânio até a sua utilização, seja numa termoelétrica nuclear, seja numa temida arma de destruição.

Todo mundo lembra da velha equação enunciada por Albert Einstein: E=m.c^2. Nessa equação, lê-se “Energia é igual a massa multiplicada pelo quadrado da energia cinética da luz”. Como a velocidade da luz no vácuo é 300.000 km/s, dá pra imaginar que qualquer pedacinho de matéria, por menor que seja, carrega consigo uma quantidade absurda de energia. A equivalência massa-energia, descoberta por Einstein, é a base de sua Teoria da Relatividade.

O processo de “quebra” do átomo é o que se chama de “fissão nuclear”. O elemento escolhido para servir de base a esse processo de fissão é o urânio. Ele foi o escolhido porque, por conta de suas propriedades físico-químicas, é mais fácil produzir uma fissão nuclear com ele do que com outros elementos.

Na natureza, o urânio é encontrado na forma sólida. Ao contrário do pensamento comum, o urânio em seu estado natural não é particularmente tóxico, tampouco sua radioatividade é danosa ao organismo (se o período de exposição não for extremamente longo, é claro) Ele não é absorvido pela pele, mas seu pó pode ser inalado ou ingerido. Como o organismo não processa o urânio, se for absorvido o urânio irá se depositar cumulativamente no corpo, causando, com o tempo, problemas de saúde.

Extraído, o urânio é processado e transformado numa pasta conhecida como yellowcake. Nessa fase, o urânio ainda é, digamos, “inofensivo”, tal qual em sua forma natural.

Depois disso, passa-se ao processo de “enriquecimento” do urânio. Isso porque só serve para a fissão nuclear o urânio 235 (ou urânio com 235 isótopos). E o urânio, no seu todo, é quase inteiramente composto por urânio 238 (urânio com 238 isótopos). Assim, “adiciona-se” ao urânio mais e mais “partes” de U 235. Para isso, é necessário transformar o urânio em gás, um processo que se faz com as famosas centrífugas. Daí, separam-se o U 235 do U 238 e adiciona-se o U 235 à pasta de yellowcake. Com isso, eleva-se  o total de U 235 na massa total para que se chegue ao mínimo de 3%, o necessário para fazer funcionar uma usina nuclear.

Quando feito isso, o urânio é condensado em pequenas pastilhas, e são essas pastilhas que compõem o combustível das termoelétricas nucleares.

Para fins medicinais e para o uso em “motores nucleares” (como submarinos e porta-aviões), é necessário enriquecer o urânio a 20%, isto é, fazer com que, numa determinada quantidade de massa, haja 1/5 de U 235 entre 4/5 de U 238.

Já para produzir uma bomba atômica, no entanto, é necessário enriquecer o urânio a taxas acima de 85%, sendo mais de 90% o mais comum.

O problema é que o processo de enriquecimento de urânio não é algo exatamente linear. Para sair de um enriquecimento a 3% – para fins energéticos – para um de 90% – para fins militares – é necessário um progresso absurdo. Imagine, para isso, alguém que lapida diamantes. É relativamente fácil lapidar pedras para produzir diamantes de 3 quilates. Agora, quantos diamantes de 90 quilates você vê andando por aí?

Embora a comparação seja imprecisa, porque, num caso, depende-se da natureza, e, no outro, depende-se do conhecimento humano, ela serve para demonstrar como a dificuldade cresce exponencialmente a cada ponto porcentual de enriquecimento.

Por isso, mesmo sendo certo que os iranianos estejam enriquecendo urânio já há algum tempo, é igualmente certo que ainda estão distantes do nível de tecnologia e conhecimento exigidos para enriquecer urânio no percentual necessário para produzir uma bomba atômica.

E esperamos que eles jamais consigam…

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