Introdução

No âmbito da disciplina de Área de Projecto, escolhemos o tema da Energia Nuclear, ao qual atribuímos o nome de Do Global ao Nuclear: os prós e contras da utilização da Energia Nuclear. Esta escolha deveu-se ao facto de ser um tema actual, polémico e ter também uma ligação com a disciplina de Biologia. Todo este trabalho final resultou da elaboração do nosso Portfolio, no qual se encontram o Mapa de Ideias e o Mapa de Projecto que estiveram na base e organização das nossas ideias, problemas, hipóteses de resolução e objectivos em relação ao tema escolhido. Dele também constam todos os documentos que pesquisámos com informação relativa à Energia Nuclear, juntamente com as respectivas fichas de leitura. Tanto os inquéritos como as entrevistas realizadas no 2º Período foram-nos muito úteis na medida em que esclareceram algumas das nossas dúvidas. A conclusão deste trabalho vai ser feita em forma de dissertação, uma vez que sendo o tema polémico sentimos necessidade de exprimir a nossa opinião, pelo que se encontra na parte final deste trabalho. Este trabalho vai estar também acessível a toda a comunidade através da Internet.

Energia Nuclear: o que é?

A energia nuclear baseia-se na radioactividade que, em 1885 foi descoberta por Becquerel.De acordo com a física, a energia nuclear é aquela que mantém os protões e os neutrões juntos e que, quando estes são separados (fissão nuclear) é libertada. Esta energia é então aproveitada para a produção, por exemplo, de electricidade, tendo, no entanto, outras aplicações em áreas diversas.Mas, a fissão, para além de libertar energia, emite também neutrões, e sobretudo radiação, sendo os raios gama os mais frequentes. É este factor que pode tornar prejudicial a utilização deste tipo de energia pois pode provocar danos não só no ser humano, como também em plantas, animais e mesmo em terrenos agrícolas. Para a realização de todo o processo de produção de energia, a matéria-prima mais utilizada é o urânio, visto que tem grande carga nuclear. Desta forma liberta grandes quantidades de energia. Outra particularidade deste elemento é a presença de radioactividade, o que faz com que a energia libertada seja mais eficaz (maior potência). O plutónio também pode ser usado, visto que apresenta semelhanças com o urânio. Como estes elementos são relativamente abundantes na natureza, a produção de energia eléctrica através da nuclear já é uma das alternativas para um futuro próximo. Para sustentar este argumento, podemos referir que uma pequena porção de urânio ou plutónio resulta numa enorme quantidade de energia eléctrica. O que, comparativamente ao carvão seria vantajoso, pois numa central termoeléctrica é necessário bastante carvão para se produzir energia. No entanto, existem alguns riscos e consequências que serão desenvolvidos mais à frente. Através dos inquéritos realizados, descobrimos que algumas pessoas pensam que a energia nuclear é renovável. Esta afirmação é falsa, pois a matéria utilizada não é reutilizável e pode esgotar-se.
A unidade mais utilizada para medir a radioactividade é C (Curie), em homenagem a Marie Curie. No entanto, existem outros, tais como Gray (Gy), Sievert (Sv) e Becquerel (Bq).

Como é produzida?

O processo começa nas minas onde o urânio é extraído. O elemento mais abundante na natureza é o urânio-238 (U-238), que precisa de ser tratado, purificado e convertido em gás. Mas, para se dar uma reacção, tem de se juntar U-238 com U-235. Para isso é formada uma pasta amarela, rica em ácido sulfúrico e soda cáustica. Ao passar para a instalação de enriquecimento, o U-235 passa de 2% para 4% de concentração. Após este enriquecimento, o urânio tem de ser convertido numa forma de combustível para que assim possa ser utilizado nos reactores. Deste modo, existe uma instalação de conversão do combustível que, após estar preparado, é enviado para os reactores. Nestes, dá-se a fissão nuclear, produzindo-se assim energia eléctrica a partir do núcleo dos átomos. Como estas reacções são bastante violentas, têm de ser controladas com o máximo de rigor. Para isso, existem placas de boro e cádmio, que têm a propriedade de absorver neutrões, resultando em isótopos de cádmio e boro. Assim, não existe o perigo de ocorrer uma reacção em cadeia que provoque uma explosão em grande escala, como é o exemplo das bombas nucleares.Uma das grandes preocupações é evitar a saída de material radioactivo para o meio ambiente. Para tal, existem várias barreiras, sendo a primeira uma vareta de combustível. Este é o local onde ficam retidos elementos radioactivos resultantes da fissão nuclear. A segunda barreira é o vaso de pressão do reactor, onde se coloca o combustível. A contenção é a terceira barreira, e esta envolve as duas anteriores, formando uma cápsula de aço. Por fim, o edifício do reactor, que abrange todas as barreiras anteriormente referidas, aumenta ainda mais a protecção contra a radiação. No final da utilização do urânio, os resíduos são levados para uma instalação do reprocessamento, onde é recuperada a matéria que não se utilizou. Todos os outros resíduos são armazenados e isolados em determinados locais. Isto pode constituir um perigo para a sociedade, visto que estes resíduos contêm radioactividade, prejudicial quer para o ambiente, quer para o Homem.

Prós da utilização da Energia Nuclear

• Aplicações da energia nuclear
Actualmente, existem aplicações da energia nuclear em várias áreas, sendo a mais conhecida a medicina. No entanto a população, no geral, não tem um conhecimento aprofundado sobre o tema, tendo a expressão “energia nuclear” por vezes uma conotação negativa.A medicina nuclear é uma especialidade médica multidisciplinar relacionada com a Imagiologia, que se dedica às técnicas de imagem, diagnostico e terapêutica, através do uso de radioisótopos como o Tecnécio-99 (Tc-99m), o Iodo-131 (I-131) e o Samário-153 (Sm-153), entre outros. O Tecnécio-99 é utilizado para obtenção de mapeamento de danos fisiológicos do miocárdio (coração), do fluxo sanguíneo (perfusão) do cérebro, bem como do funcionamento dos rins, pulmões e fígado. O Iodo-131 é usado no diagnóstico de doenças na glândula tiróide. O Samário-153 é aplicado em pacientes com metástase óssea, para aliviar a dor. Os radioisótopos, produzidos em reactores nucleares, são transportados até aos órgãos e sistemas do corpo através de fármacos, designados radiofármacos (rádio da parte radioactiva + fármaco da molécula condutora que se concentra nos tecidos a estudar). A radioterapia é um exemplo de aplicação de tecnologia nuclear na medicina que consiste na utilização de fontes de radiação para tratamento de tumores. Um exame de medicina nuclear engloba três etapas:1- Administração do radiofármaco, normalmente por injecção na veia.2- Obtenção de imagens na gama-câmara (câmara que possui detectores que captam a imagem do produto radioactivo localizado dentro do corpo)3- Análise das imagens, por um médico, especialista em medicina nuclear, que faz o relatório do exame.Os exames de medicina, são seguros, indolores e pouco invasivos, visto que o paciente recebe uma quantidade mais pequena de radiação que a radiação recebida numa radiografia ou num TAC. Os radiofármacos são eliminados naturalmente pelo corpo, normalmente com a ingestão de muita água.Na agricultura a energia nuclear tem algumas aplicações. Nas plantas permite-nos estudar o seu metabolismo, sabendo o que elas precisam para crescer, e o que é absorvido pelas raízes e folhas através do uso de traçadores radioactivos, ou seja, através das radiações emitidas pelos radioisótopos que podem atravessar a matéria e de acordo com a sua quantidade de energia, são detectados por detectores de radiação. Os traçadores radioactivos também permitem avaliar o comportamento de insectos, mostrando-nos, por exemplo, o formigueiro de uma formiga, a flor preferida de uma abelha, ou ajudando-nos a eliminar pragas, reconhecendo o predador que se alimenta de certo insecto indesejável.A irradiação de alimentos é um método eficaz para melhorar a qualidade dos produtos alimentares, pois retarda o apodrecimento e aumenta o tempo de conservação dos alimentos, ao diminuir pragas, microrganismos e parasitas, sem prejudicar o alimento e o consumidor.A energia nuclear no ambiente pode ser aplicada na esterilização de lixos, ou dejectos orgânicos para assegurar que não contenham microrganismos que poluam o ambiente, ou prejudiquem os seres vivos. Pode também ser utilizada no mapeamento de saídas de água e de contaminantes através da utilização de traçadores radioactivos, para obter o tempo de recarga dos aquíferos facilitando assim a sua utilização na avaliação de terrenos, pois possibilita a observação de processos de infiltração e filtragem de água nos solos.Na indústria a técnica mais conhecida do uso de energia nuclear é a gamagrafia, semelhante a uma radiografia de peças metálicas. A gamagrafia é utilizada por construtores de válvulas na área de controlo de qualidade para examinar se existem defeitos ou fendas nas peças e é também utilizada por empresas de avaliação para inspeccionar nos aviões as partes metálicas sujeitas a maior esforço.A datação dos fósseis, por vezes também é feita pela tendência que certos átomos de determinados isótopos evidenciam para emitirem radioactividade a partir dos seus núcleos instáveis. Quando um núcleo radioactivo se desintegra (isótopo - pai) os produtos formados podem também ser instáveis, podendo, por isso, desintegrarem-se posteriormente. Este processo repete-se até se formar uma espécie química estável (isótopo - filho). Este processo de transformação nuclear é designado de decaimento. Conhecendo o tempo necessário para que um elemento instável decaia para um mais estável e avaliando a presença relativa dos dois nas rochas é possível determinar a sua idade. Uma das principais utilizações da energia nuclear é a geração de energia eléctrica. Esta resulta do calor produzido na fissão de urânio enriquecido para movimentar o vapor de água, que consequentemente movimenta as turbinas, onde se produz a electricidade.Todas estas aplicações da energia nuclear demonstram o quanto útil esta nos pode ser.

Contras da utilização da Energia Nuclear

Acidentes nucleares

A descoberta da energia nuclear, foi considerado um sonho tornado realidade, dado que era a solução perfeita para a crise energética que o mundo estava a enfrentar. Mas infelizmente, nada é perfeito e ao longo do último século verificámos a ocorrência de muitos acidentes nucleares, devido à falta de segurança das centrais.Será caso para dizer que o sonho se tornou num pesadelo?Na Ucrânia, a 26 de Abril de 1986, ocorreu o mais grave acidente de toda a história da energia nuclear. Foi na central nuclear de Chernobyl, onde uma explosão no reactor número 4 cuspiu para a atmosfera nuvens de material radioactivo. Esta explosão foi o resultado de uma experiência, em que os operadores diminuíram a potência do reactor para um nível inferior aos níveis mínimos de segurança. Ao mesmo tempo, desactivaram o sistema que faz a refrigeração do núcleo em caso de emergência. Ao ocorrerem as reacções de fissão, o reactor começou a aquecer e o vapor de água produzido não era libertado, o que originou um aumento de produção de energia na reacção. De modo a abrandar a reacção, os operadores inseriram barras de controlo de carbono. As barras de carbono diminuíram a velocidade dos neutrões, estimulando a produção de novas reacções de fissão. O resultado foi um nível de energia 100 vezes superior ao nível máximo, que fez rebentar a blindagem do reactor. O núcleo do reactor fundiu-se e a nuvem de material radioactivo foi lançada para a atmosfera. Na Pensilvânia, na central nuclear de Three Mile Island, também ocorreu um grave acidente nuclear. Neste caso o acidente foi provocado por um erro de manutenção e por uma válvula defeituosa que impedia o arrefecimento do núcleo do reactor. Aquando do acidente o reactor foi desligado e o sistema de emergência do centro de arrefecimento funcionou como previsto. No entanto, devido a uma falha humana o sistema de arrefecimento foi desligado, provocando diversos danos na central e a libertação de produtos fissionáveis voláteis do reactor. Além destes acidentes nucleares, vários outros ocorreram por todo o mundo, ainda que de menor dimensão, provocando diversas consequências para os seres vivos. Os elevados níveis de radioactividade provocaram a morte de muitas pessoas e seres vivos, e desencadearam doenças como por exemplo o cancro da tiróide. A radioactividade permitiu também a ocorrência de mutações nos seres vivos que afectaram algumas gerações.

Riscos

Impacto negativo

Infelizmente, a produção de Energia Nuclear nem sempre é positiva e benéfica. Na verdade, a própria construção de centrais nucleares e a produção desta energia provoca inúmeros impactos negativos como, por exemplo, no ambiente e mesmo na economia.

Impactos ambientais

Os impactos ambientais podem ter variadas origens e terem consequências muito negativas para todo o equilíbrio dos ecossistemas. Umas das causas deste impacto ambiental são os resíduos nucleares. Os resíduos nucleares resultam da produção da Energia Nuclear e nem sempre podem ser reaproveitados. Desta forma é fundamental isolar estes mesmos resíduos para que não haja qualquer fuga que possa comprometer de alguma forma o equilíbrio do meio ambiente. Em muitos casos, estes resíduos são armazenados nas próprias centrais e depois colocados a grandes profundidades. Também as fugas de radiação provenientes das centrais e, mesmo, de um armazenamento defeituoso desses resíduos pode contribuir para o agravamento do desequilíbrio ambiental. Assim, a existência de resíduos nucleares aliados às fugas de radiação podem causar os mais variados tipos de poluição: Poluição térmica, derivada da refrigeração das centrais nucleares; Poluição química, causada pelo tratamento de minérios de urânio e pelo reprocessamento do combustível irradiado, apesar de nas centrais nucleares este tipo de poluição praticamente não se verificar; Poluição radioactiva, através da libertação de radionuclidos (átomos em equilíbrio energético instável por terem protões e/ou neutrões em excesso) para a atmosfera. Para além destas formas de contaminação do ambiente, há que realçar os danos causados nos seres vivos, nomeadamente através das mutações cromossómicas e génicas, que podem comprometer ainda mais todo o equilibro a nível dos ecossistemas. Os danos causados no meio ambiente seriam depois agravados se ocorresse algum acidente nuclear.

Impactos na economia

No que toca à economia a construção de centrais pode abalar a estrutura financeira, uma vez que os custos de construção e de manutenção são muito elevados, estando apenas ao alcance de alguns países. É certo que a energia nuclear é barata e rentável a longo prazo mas até que se comece a produzir em quantidades suficientes, não haverá lucro. Também é necessário investir largas quantidades de dinheiro para adquirir equipamentos de boa qualidade, eficazes e seguros alem de encontrar formas seguras e não prejudiciais de tratar e/ou armazenar os resíduos nucleares.

Riscos da Radiação para a Saúde

Apesar de a Energia Nuclear representar inúmeras vantagens e aplicações na sociedade actual e, mesmo na área da Medicina preventiva e terapêutica, são diversas as consequências negativas que podem surgir de falhas de segurança e má gestão das centrais nucleares.No passado, os problemas derivados da radiação provinham sobretudo da utilização e exposição excessiva a raios X e materiais radioactivos naturais, como o urânio e o rádio. Um exemplo deste efeito foi a morte prematura da cientista Marie Curie, que sofreu uma exposição prolongada à radioactividade em laboratório.Desde as últimas duas décadas, a radiação provém sobretudo de fugas de radioactividade das centrais nucleares, como nos casos de Three Mile Island e Chernoby, resultando assim em grandes desastres de Impacto Mundial, quer pelo número de mortes, quer pelos efeitos ainda hoje visíveis.A exposição excessiva à radiação pode causar inúmeros danos no organismo, alguns mesmo irreversíveis. Assim, a quantidade e gravidade destes danos depende da quantidade, duração, grau de exposição e percentagem do organismo exposto à radiação. Também o facto da radiação ter um efeito cumulativo aumenta a probabilidade de vir a desenvolver doenças graves a longo prazo.Os efeitos biológicos causados pela exposição a quantidades suficientes de radiação podem ser divididos em efeitos somáticos imediatos, efeitos somáticos aleatórios e, ainda, efeitos genéticos. Os primeiros são notórios num curto espaço de tempo, logo depois de uma exposição excessiva à radiação. As Síndroma Cerebral, Síndroma Gastrointestinal, Síndroma Hematopoiética e Síndroma Radioactiva de Tipo Agudo são exemplos dos efeitos somáticos imediatos, compreendendo sintomas desde náuseas, vómitos, apatia, diarreia, perda de apetite a coma e, morte nas Síndromas Cerebral, Gastrointestinal e Hematopoiética. Por sua vez, os efeitos somáticos aleatórios verificam-se apenas após um período de tempo mais longo. Os cancros, como da medula óssea e da tiróide, são dos que mais se destacam. As amenorreias, anemias, infertilidades, leucopenias, úlceras e disfunção renal são outras consequências da exposição prolongada à radiação. Finalmente, os efeitos genéticos traduzem-se pela ocorrência de mutações ao nível da linha germinativa, afectando não só aqueles que estiveram expostos à fonte de radiação, mas também aos seus descendentes. Um dos exemplos destes efeitos é o cancro.Infelizmente, é muito complicado conseguir diagnosticar as doenças causadas pela radiação, embora se possa temer que esta exista quando o paciente se sente mal depois de submetido a fontes de radiação. Nos casos de doenças graves e mortais não existe qualquer forma de tratamento, pelo que apenas se pode aliviar o sofrimento do paciente. Outros tratamentos podem passar pela desinfecção de feridas (caso existam), fármacos variados, sedativos, dietas especiais ou mesmo transfusões.

Gráficos de análise dos inquéritos

Interpretação dos Gráficos

Nos gráficos obtidos através dos inquéritos realizados ao público-alvo, é visível que a maior parte dos inquiridos possuem o 12º, isto é, as suas habilitações académicas são maioritariamente do secundário. Mesmo assim, muitas das pessoas desconhecem a utilização deste tipo de energia, os seus perigos, as suas vantagens, etc. Cerca de 20 pessoas, das inquiridas, não têm qualquer conhecimento no que diz respeito a este tipo de energia, mesmo sendo este um tema muito em voga na sociedade actual. A maioria das pessoas que demonstrou algum conhecimento face a esta energia referiu apenas os acidentes nucleares. Houve ainda muitas respostas que referiam o facto de ser uma energia obtida a partir do núcleo dos átomos. Uma das fortes razões, talvez a mais importante, que nos levou à realização deste inquérito foi a opinião das pessoas relativamente à construção de centrais nucleares em Portugal. De acordo com os inquéritos, a maior parte das pessoas está contra a construção e desenvolvimento desta energia em Portugal.Dos vários argumentos, o mais utilizado, positivamente, foi o facto de o país conseguir adquirir a independência energética através da utilização da energia nuclear. No entanto, aqueles que são contra a energia nuclear em Portugal utilizaram o argumento de esta ser bastante perigosa. Algumas das razões invocadas revelam a falta de conhecimento sobre o tema.Concluímos também que os inquiridos têm conhecimento que a energia nuclear pode provocar consequências a vários níveis.A maioria dos inquiridos aponta consequências negativas para: o ambiente, a saúde, a segurança e a agricultura. Quanto à economia a maior parte dos inquiridos salientam consequências positivas.Relativamente ao ambiente, a poluição é indicada como a principal causa das consequências negativas, seguida pelos desastres ambientais. Apenas seis pessoas referiram aspectos positivos para o ambiente.Na saúde, as doenças e o perigo da radioactividade são os principais motivos assinalados nas consequências negativas. Entre as onze pessoas que indicaram consequências positiva, sete referiram o tratamento de doenças e quatro fizeram referência à radiologia. Na economia, apenas uma pessoa apontou uma consequência negativa, que foi o elevado custo de construção/manutenção das centrais nucleares. Relativamente às opiniões de alguns portugueses no que se refere às consequências na economia, de uma forma positiva, a maioria pensa que é mais económico e que provoca um crescimento da económica do país. Outros disseram ainda que aumentaria a produção de energia o que resultaria na independência energética de Portugal. No que diz respeito à segurança, muitos referiram os acidentes nucleares e a libertação de radioactividade como um perigo para a população. Contudo, uma pequena minoria considera o armamento como um elemento de segurança nacional, daí inclui-lo nas consequências positivas da segurança.Quanto à agricultura, a poluição dos solos foi bastante referida, quer na destruição das culturas ou destruição dos solos, quer na destruição da fauna e flora. Para além destes, foram ainda expostos aspectos positivos, tais como diminuição de pragas nas culturas e na diminuição dos preços alimentares, sendo estas referidas em menor quantidade.
Com estes inquéritos, também conseguimos apurar que a esmagadora maioria da população inquirida tem conhecimento da existência de acidentes nucleares, dos quais o de Chernobyl é, sem dúvida alguma, o mais conhecido.Também grande parte da população tem noção que a Energia Nuclear pode resolver a nossa crise energética, além de saber que esta energia ainda pode ser aplicada em outras áreas. Podemos então concluir que a aplicação mais conhecida é no Armamento, seguido pela Medicina, Indústria e, já com menos referência, a Datação de Fósseis. As aplicações no Meio Ambiente e na Agricultura foram as menos mencionadas pelos inquiridos.

Dissertação / Conclusão

A Energia Nuclear, hoje tão polémica e base de inúmeros debates e discussões de comissões e países, foi o tema escolhido pelo nosso grupo e desenvolvido na disciplina de Área de Projecto ao longo deste ano lectivo. Desta forma, após várias análises, reflexões, entrevistas e inquéritos, foi-nos possível fazer um balanço dos prós e contras da utilização da Energia Nuclear, principalmente em Portugal, inferindo então diversas conclusões.Ao avaliar esses mesmos prós e contras, concluímos que esta forma de energia é, de facto, uma mais valia em múltiplos aspectos. Destes, salientamos as aplicações ao nível da Medicina, ao nível do meio Ambiente e ao nível da Industrias. Em relação à Medicina, destacam-se as aplicações ao nível da terapia e do diagnóstico através da utilização da Medicina Nuclear (radioisótopos); Radioterapia; Braquiterapia; Raios X; Radiofármacos e Radioesterilizaçao.Em relação ao Meio Ambiente, a Energia Nuclear permite acompanhar o metabolismo das plantas; a eliminação de pragas; a irradiação de alimentos; datação de fósseis; monitorização, avaliação, controlo e recuperação ambiental; detecção de danos causados por agentes poluidores.Quanto à Industria, a Energia Nuclear utiliza-se ao nível da gamagrafia e na produção de radiofármacos. Todos estes aspectos estão demonstrados no capítulo do trabalho referente às aplicações da Energia Nuclear.A polémica existente em Portugal acerca da Energia Nuclear não tem tanto a ver com as suas aplicações em vários domínios, como acabámos de referir, mas com a construção de centrais nucleares para a produção de energia eléctrica. A construção e manutenção de centrais nucleares implicam custos elevados que Portugal, a curto prazo, não tem condições para suportar. Os defensores desta construção reconhecem que, só a longo prazo, a energia produzida será rentável e garantirá a independência energética do nosso país. Por outro lado, Portugal tem condições favoráveis à exploração de energias alternativas (como já está a acontecer) a curto prazo: eólica; solar/fotovoltaica; geotérmica; maremotriz; biomassa/biogás. Os defensores da construção de centrais nucleares, argumentam que, actualmente, os níveis de segurança são elevados, mas os problemas dos resíduos e do seu acondicionamento permanecem.Face ao exposto, defendemos que a Energia Nuclear para a produção de energia eléctrica só deverá ser considerada a longo prazo, quando Portugal tiver melhores condições económicas e quando a investigação científica demonstrar a inexistência de danos e impactos para os seres vivos e para o ambiente. Actualmente, os investigadores estão a obter resultados positivos no campo da fusão nuclear o que perspectiva para o futuro a produção de uma energia verdadeiramente limpa e eficaz.