Resíduo radioativo: diferenças entre revisões
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[[Ficheiro:SchémaDechetsNucleaires ES.svg|thumb|300px|right|'''Produção de [[combustível nuclear]] e a destinação do resíduo nuclear gerado.''']] |
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Os '''resíduos radioativos''' (ou "lixo atômico") é formado por [[resíduo]]s com [[Elemento químico|elementos químicos]] [[radioativos]], gerados em processos de produção de [[energia nuclear]], tanto em uso não pacífico como em [[armamento nuclear]], podendo ainda ser oriundo de outros usos como tratamentos e [[diagnóstico]]s [[Radiologia|radiológicos]] e pesquisa científica. O resíduo radioativo resultante de um [[acidente nuclear]] aquece e derrete até eventualmente solidificar em massas que os cientistas apelidam de FCM (fuel containing material).<ref>{{Citar web | url=http://www.popsci.com/science/article/2012-06/chernobyl-now?single-page-view=true |publicado=Popular Science|titulo=Steve Featherstone |data=07.17.2012|acessodata=19 de julho 2012 | lingua=Inglês}}</ref> |
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A destinação do resíduo radioativo é um dos problemas mais sérios resultantes do uso da [[fissão nuclear]] para a geração de [[energia elétrica]] Existe ainda a possibilidade de deteriorização destes resíduos por meio de raios altamente ionizantes, mas estes tem alto custo. |
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O maior perigo apresentado pelo lixo atômico é sua radioatividade, tóxica e [[cancerígena]], mesmo em quantidades pequenas. |
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A [[radioatividade]] desse material aumenta com o tempo. Todo [[radioisótopo]] tem uma vida inteira <math>T</math><sub>½</sub> (entre frações de segundo e 400 anos), ou seja, o tempo necessário para perder quase toda sua radioatividade. Todo [[elemento]] radioativo decai para um elemento não-radioativo, mas o tempo necessário para que 2% dos núcleos radio-isótopos decaiam para núcleos radioativos é de aproximadamente 2 vezes <math>T</math><sub>½</sub>, que no exemplo do [[Urânio-238]] (o [[combustível]] de uma [[usina radionuclear]] típica) {{Carece de fontes2|seriam 7 bilhões de anos|cod1|cod2|codN|data=julho de 2013}}. |
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== Origens de resíduos radioativos == |
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=== Reatores nucleares === |
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A produção mundial de resíduos radioativos por usinas nucleares {{Carece de fontes2|é de cerca de 9.000 [[tonelada]]s por ano|cod1|cod2|codN|data=julho de 2013}}. Resíduos de usinas nucleares consistem em: |
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* Combustíveis gastos: produtos de [[fissão nuclear]], combustível nuclear gerado, trans-urânios gerados, matéria não gasta |
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* Produtos ativados: São materiais originalmente não radioativos (p. ex. do interior do reator ou dos arredores) que entraram em contato com radiação de [[nêutron]]s e adquiriram radioatividade, tais como: |
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** contêiners |
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** equipamento que operou com combustíveis nucleares |
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** peças do reator |
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** tubos de mineração |
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** roupa/equipamento de segurança dos funcionários |
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** utensílios de limpeza |
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=== Mineração de urânio === |
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A maior parte (cerca de 80%) dos resíduos radioativos origina-se na extração de urânio. Esse entulho é geralmente depositado próximo à [[mina]] correspondente. A [[inalação]] de [[poeira]] e a [[ingestão]] de [[alimento]]s contaminados representam um risco à [[saúde pública]], especialmente à [[criança]]s e [[mineiro]]s. Particularmente produtos de [[decaimento]] de urânio, como o [[gás]] Radon-222 apresentam maior radiotoxicidade. <ref>{{citar web|url=http://www.doh.wa.gov/ehp/rp/factsheets/factsheets-pdf/fs23am241.pdf | ligação inativa= http://www.doh.wa.gov/ehp/rp/factsheets/factsheets-pdf/fs23am241.pdf |titulo=Secretaria federal da Alemanha para proteção contra radiação|acessodata=7 de julho de 2013}}</ref> |
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=== Armas nucleares === |
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{{Principal|[[Arma_nuclear#Bomba_suja|Bomba suja]]}} |
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O material físsil de uma bomba nuclear contém alto teor de radioisótopo Urânio-235 ou de Plutônio-239. Esses núcleos decaem naturalmente (fissão espontânea ou emissão de radiação α ou ß) para radioisótopos não físseis. Se o teor de radioisótopos físseis decair para uma porcentagem inferior a 85%, a bomba perde a capacidade de reação em cadeia tornando-se ineficaz. Para manter o material explosivo é necessário submetê-lo regularmente ao [[reprocessamento nuclear]], gerando resíduos nucleares adicionais. |
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Uma quantidade considerável de resíduos nucleares foi gerada nos testes de bombas nucleares entre [[1945]] e [[1966]]. Em [[atol|atóis]] e [[ilha]]s do [[Oceano Pacífico]] (p. ex. [[Moruroa]], [[Atol de Bikini|Bikini]], [[Kiritimati|Ilha Christmas]]) extensas áreas foram contaminadas pelos [[EUA]], [[França]] e [[Reino Unido]]. A região de Semipalatinsk no [[Cazaquistão]] serviu como área de teste para a [[União Soviética]]. As populações [[indígena]]s foram e continuam vítimas dessa contaminação, sofrendo com diversos tipos de [[câncer]], que inclusive podem se perpetuar em uma família. Além disso, esses povos possuem sérios problemas de [[alimentação]] por não poderem consumir produtos agropecuários de sua própria região. |
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=== Reprocessamento nuclear === |
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Usinas de [[reprocessamento nuclear]] utilizam centrífugas de enriquecimento ou aproveitam do processo de [[Difusão simples|difusão gasosa]] para separar material combustível não gasto ([[Urânio|<sup>235</sup>U]]) e/ou material gerado no processo de fissão (<sup>239</sup>Pu), de resíduos não combustíveis. Esse processo enriquece o material físsil com objetivo de reutilizá-lo em novos [[Urânio enriquecido|elementos combustíveis]]. Porém, entre 0,1% e 1% de isótopos de meia-vida longa (aqueles que apresentam radiotoxicidade por milhares de anos) permanecem no produto residual após o reprocessamento. Assim sendo, sua disposição definitiva é absolutamente necessária. |
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Existem também usinas nucleares desenhadas para usarem melhor a radioatividade do combustível nuclear. |
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Por exemplo, os reatores rápidos integrais refrigerados a sódio derretido, com o próprio combustível derretido junto com o sódio mantem os nêutrons com alta energia, aumentando a eficiência no uso do combustível nuclear. |
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Em suma, estas usinas usam acima de 99% da energia radioativa do combustível, frente as usinas convencionais que usam menos de 1%, produzindo finalmente mais elementos finais da fissão (com baixa radioatividade) do que elementos intermediários (como os actinídeos). |
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Ao ser muito mais eficiente em sua reação nuclear, estas usinas podem funcionar com urânio empobrecido, thorio, e com o resíduo nuclear das usinas convencionais. |
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Isto é possível devido a ausência de água que é um moderador de nêutrons, e ao uso muito menor de outros moderadores. |
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Ao usar o sódio derretido, as usinas IFR (integral fast reactor), operam com pressão próxima a ambiente, eliminando o risco de vazamento de vapor radioativo. Alem de serem passivamente seguros (o sobreaquecimento naturalmente reduz a reação, e se continuar interrompe a mesma completamente). |
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Ao usar quase que completamente a energia nuclear do combustível, aliado ao reprocessamento integral (parte da usina) do combustível nuclear por processo pirolítico, mantendo todo material com alta energia como combustível na usina, maximiza a presença do tecnesio, iodo e césio no seu resíduo nuclear. O material final tem radioatividade drasticamente mais baixa, permitindo seu armazenamento em simples caixas concretadas, pois o material não tem possibilidade de derreter o fundo da mesma, permitindo também que as caixas sejam muito maiores, pois geram muito menos calor devido a decaimento radioativo. {{Carece de fontes2|Finalmente o material em 100 anos já esta com radioatividade similar ao minério de urânio, em contraste com o resíduo nuclear das usinas convencionais que levam 50000 anos para chegarem ao mesmo nível natural de radioatividade. Um dos fatores críticos do resíduo nuclear das usinas convencionais é a alta presença de actinídeos, urânio e plutônio que ainda liberam altos níveis de calor pois ainda apresentam fissionamento espontâneo, fora da radiatividade gerada por decaimentos radioativos frequentes. |cod1|cod2|codN|data=julho de 2013}} |
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== Grau de radioatividade == |
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Classifica-se os resíduos de acordo com grau de radioatividade: baixa, intermediária e alta - em inglês: low- (LLW), |
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intermediate- (ILW), high-level waste (HLW). |
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Essa classificação não considera a toxicidade dos compostos. Também resíduos de baixa radioatividade podem apresentar altíssima toxicidade (p. ex. os [[isótopo]]s que emitem [[radiação alfa]]). Esses tem que ser isolado da [[biosfera]] durante muito tempo, como por exemplo [[Estrôncio]]-90. |
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== Problemas e perigos == |
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=== Armazenamento definitivo === |
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O grau de segurança para disposição final é principalmente determinado pela ocorrência de produtos altamente radioativos e pelo teor de [[radioisótopo]]s que emitem [[Emissão alfa|radiação alpha]]. No caso de disposição final direta (sem reprocessamento) de lixo nuclear, uma usina de grande porte, como [[Angra 2]], gera cerca de 50 m³ por ano de resíduo de alta radioatividade (volume correspondente a um cubo de aprox. 4 m de aresta). Com reprocessamento são cerca de 7 m³ por ano (volume correspondente a um cubo de aprox. 2 m de aresta); porém a quantidade de resíduos de baixa e média radioatividade é 20 vezes maior, devido à geração de material radiotóxico durante o reprocessamento. |
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=== Contaminação da biosfera === |
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[[Ficheiro:Transuranic waste casks.jpg|thumb|300px|right|'''Transporte de resíduos radioativos nos [[EUA]].''']] |
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O principal problema na disposição de resíduos radioativos é a percolação de tóxicos contidos no material radioativo para [[lençóis freáticos]], levando assim à inevitavel dispersão do material na [[biosfera]]. Uma vez contaminada, a água entra diretamente na [[cadeia alimentar]], como por exemplo através de [[represa]]s e [[poço]]s e, indiretamente através da ingestão de alimento contaminado (incorporação da contaminação pelo pescado, utilização de água no cultivo agrícola, pecuária entre outros). |
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Como vários elementos contidos nos resíduos nucleares têm meia-vida de 1000 anos ou mais, eles devem ser isolados (depósito definitivo) durante muito tempo. Por exemplo o elemento [[Plutônio-239]], que decai sob emissão de radiação alpha e possui [[atividade específica]] de 2000 Bq/µg, sendo portanto extremamente radiotóxico. |
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Ventos durante de um período de seca em [[1967]] e incêndios florestais em 2010 aumentaram a área contaminada nas regiões de Majak. |
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A região de Majak é considerada a mais contaminada no mundo, devido ao grave acidente em uma central de reprocessamento em [[1957]]. Cerca de 10.000 [[hectare]]s em torno da instalação apresentam contaminação com aproximadamente 4·10<sup>17</sup> Becquerel (mais do que a quantidade liberada no [[acidente nuclear de Chernobil]]). |
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Incêndios florestais ocorridos na [[Rússia]] em agosto de 2010 também levantaram nuvens de poeira radioativa na região de Brjansk (região que ficou contaminada na catástrofe nuclear de Chernobil em [[1986]]). Os incêndios fizeram as [[partícula]]s radioativas chegarem à [[atmosfera]] e se distribuirem em áreas maiores, aumentando a região contaminada.{{Carece de fontes2|Os incêndios fizeram as [[partícula]]s radioativas chegarem à [[atmosfera]] e se distribuirem em áreas maiores, aumentando a região contaminada|cod1|cod2|codN|data=julho de 2013}} |
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=== Transporte === |
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Alguns países com usinas nucleares não possuem centrais de reprocessamento ([[Alemanha]], [[Japão]], [[Canadá]]). Assim, a escolha de deixar enriquecer em outros países traz como consequência o transporte de substâncias altamente radioativas pelo mundo. Inclusive, a embarcação desses resíduos leva o perigo de contaminar [[mar]]es e [[oceano]]s. |
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== Ver também == |
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* [[Acidente nuclear]] |
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* [[Agência Internacional de Energia Atómica]] |
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* [[Cinza nuclear]] |
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* [[Energia de decaimento]] |
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* [[Epidemiologia genética]] |
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* [[Fissão nuclear]] |
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* [[Fusão nuclear]] |
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* [[Lista de usinas nucleares]] |
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* [[Reações nucleares]] |
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{{Referências}} |
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== Ligações externas == |
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* [http://www.abpef.org.br/html/eventos/eventos_tec_2006.htm] Seminário Franco-Brasileiro de Energia Nuclear |
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<!--* [[YouTube]] ( watch?v=T0lfzyQzpUQ ) - [[Documentário]] de [[Fernando Gabeira]] ([[1985]]) sobre o material radioativo (contendo urânio) enterrado na periferia da cidade de [[Itu]], [[São Paulo]]. Outro site onde se encontra este documentário? --> |
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{{Tópicos relacionados com Gestão de resíduos}} |
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{{Portal3|Ambiente|Física}} |
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[[Categoria:Radioatividade]] |
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[[Categoria:Resíduos sólidos]] |
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