Uma das principais utilizações da energia nuclear é a geração de energia elétrica. Usinas nucleares são usinas térmicas que usam a energia liberada na fissão para gerar vapor de água, que, por sua vez, movimenta as turbinas em que se produz a eletricidade. Em um reator de potência do tipo PWR (termo, em inglês, para reator a água pressurizada), como os reatores utilizados no Brasil, o combustível é o urânio enriquecido cerca de 3,5%. No entanto, o urânio encontrado na natureza contém apenas 0,7% do isótopo 235U, que é o que pode realizar fissão, sendo que o mais comum é o isótopo 238U. Para a confecção de bombas nucleares, é necessário um enriquecimento superior a 90%.Disponível em: www.biodieselbr.com. Acesso em: 12 jun. 2015 (adaptado).No processo de enriquecimento, o aumento da proporção de 235U dá-se pelaa) geração de isótopos 235U.b) desintegração de isótopos 238U.c) seleção maior de isótopos 235U.d) transformação de 238U em 235U.e) aniquilação de pares 235U e 238U.
Soluções para a tarefa
O processo completo de obtenção do combustível nuclear é conhecido como ciclo do combustível e compreende diversas etapas:
i) extração do minério do solo;
ii) beneficiamento para separar o urânio de outros minérios;
iii) conversão em gás do produto do beneficiamento, o chamado yellow cake (ou ‘bolo amarelo’);
iv) enriquecimento do gás, no qual a proporção de 235U é aumentada até o nível desejado;
v) reconversão do gás de urânio enriquecido para o estado de pó;
vi) fabricação de pastilhas a partir da compactação do pó;
vii) e finalmente a montagem dos elementos combustíveis, quando se colocam as pastilhas em cilindros metálicos que irão formar os elementos combustíveis do núcleo do reator.
Atualmente, no mundo, estão em operação 440 reatores nucleares voltados para a geração de energia em 31 países. Outros 33 estão em construção. Cerca de 17% da geração elétrica mundial é de origem nuclear, a mesma proporção do uso de energia hidroelétrica e de energia produzida por gás.
Alguns países desenvolvidos têm seu abastecimento de energia elétrica com um alto percentual de geração nuclear. Entre eles, a França tem 78%, a Bélgica 57%, o Japão 39%, a Coréia do Sul 39%, a Alemanha 30%, a Suécia 46%, a Suíça 40%. Somente nos Estados Unidos, os 104 reatores em funcionamento, que geram 20% da eletricidade daquele país, produzem mais eletricidade que todo o sistema brasileiro de geração elétrica. Além desses reatores, funcionam mais 284 reatores de pesquisa em 56 países, sem contar um número estimado de 220 reatores de propulsão em navios e submarinos.
