José Estêvão de Melo
Engenheiro Informático

A energia nuclear resulta da libertação do excedente de energia de ligação que é necessário para manter o núcleo unido quando os átomos são separados (fissão nuclear) ou fundidos (fusão nuclear). Esse processo transforma uma pequena quantidade de massa em uma enorme quantidade de energia, que corresponde ao excedente de energia de ligação libertado, uma vez que os produtos da reação são mais estáveis.

A produção de energia elétrica em larga escala, a partir de várias fontes (como hídrica, eólica, térmica, nuclear, etc.), baseia-se no princípio da indução eletromagnética. Este processo ocorre quando um campo magnético variável é aplicado a um condutor elétrico (como um fio de cobre), ou quando um condutor se move dentro de um campo magnético. A fonte de energia faz girar uma turbina que por sua vez gira um rotor magnético dentro de bobines condutoras, e esta rotação induz um fluxo de eletrões a que chamamos corrente elétrica.

As centrais nucleares existentes geram energia a partir de fissão, separando combustível nuclear e libertando enormes quantidades de energia neste processo. O material combustível utilizado é Urânio-235 (U-235), que tem uma relação entre protões e neutrões que o torna muito suscetível de absorver um neutrão lento, e assim que isto acontece o núcleo adquire mais energia e divide-se quase instantaneamente libertando em média 2,5 neutrões, o que provoca fissão de mais núcleos, e assim sucessivamente, fazendo uma reação em cadeia extremamente perigosa se não for rigorosamente controlada. O U-235 é obtido a partir do enriquecimento de urânio natural aumentando a concentração de U-235 de 0,7% para 3% a 5% para poder sustentar um reator nuclear.

A produção de energia elétrica resulta do aquecimento de água em volta do reator, que por sua vez quando entra na forma gasosa gira uma turbina, e a partir daqui é igual a vários outros processos, por exemplo a energia geotérmica que utiliza o calor de um vulcão para aquecer água.

Os perigos da energia nuclear estão fundamentalmente relacionados com o controlo da reação em cadeia e a gestão dos resíduos radioativos de longa duração. Se a reação em cadeia não for controlada o reator sobreaquecerá e derrete libertando material radioativo para o ambiente. A exposição a material radioativo é letal, porque a radioatividade não é mais do que a libertação de partículas subatómicas que destroem as nossas células. Uma pessoa exposta a suficiente radiação nuclear, a olho nu aparenta estar bem, mas a nível celular está completamente despedaçada.

Todos nós já ouvimos falar de Chernobyl e Fukushima, e apesar do número de mortes ser difícil de estimar, havendo números na ordem dos milhares ou dezenas de milhares a longo prazo, as zonas do acidente não são habitáveis nem serão nas próximas décadas e no caso de Chernobyl provavelmente durante milénios. Mas estas centrais nucleares foram construídas nas décadas de 70, e basta olharmos para a sociedade nesta altura e ver os avanços tecnológicos que fizemos, podemos olhar para um carro de 1970 e comparar com um deste ano para vermos o quanto já se evolui.

No caso das centrais nucleares atuais, o que aconteceu em Chernobyl e Fukushima é extremamente improvável, no caso de Chernobyl era mesmo erro de desenho do reator aliado a falha humana, e em Fukushima foi um desastre natural, mas até isto já foi previsto nas novas centrais de terceira geração, em que existem sistemas de controlo de reação em cadeia baseados em gravidade, por exemplo um material capaz de parar a reação é suspenso por um campo eletromagnética que em caso de desastre natural e perda de eletricidade faz com que este material caia no reator terminando a reação.

Até a gestão dos resíduos nucleares não é um problema, no caso de França que produz 70% da sua energia a partir de fontes nucleares, o seu combustível usado é reciclado, o que permite reutilizar cerca de 96% e reduz o volume de resíduos. O restante material de alta radioatividade, que corresponde a cerca de 200 m³ por ano, é então solidificado para armazenamento de longa duração, o equivalente a um cubo com 6 m de lado. Tornando a energia nuclear fiável, segura e muito pouco poluente.