A energia nuclear e seus usos na sociedade

Toda tecnologia avançada pode ser usada para fins pacíficos ou bélicos. Isso ocorre com a eletrônica, a nanotecnologia, a biologia, a engenharia genética e também com a energia nuclear. Todos esses conhecimentos podem ser aplicados – e são – na guerra, mas também podem contribuir para melhorar bastante a qualidade de vida da população.
 
A energia nuclear – ao se tornar conhecida pelas bombas lançadas em 1945 sobre as cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki, bem como pelos acidentes ocorridos com reatores nos Estados Unidos e na Ucrânia – ganhou um estigma que até hoje prejudica uma discussão ponderada sobre os riscos e os benefícios advindos dessa tecnologia.
 
No entanto, inúmeras atividades presentes em nosso dia-a-dia empregam, direta ou indiretamente e de modo seguro, as radiações nucleares. Por exemplo, as técnicas nucleares têm sido anualmente responsáveis pela cura ou prevenção do câncer em milhões de pessoas. A energia elétrica produzida em reatores nucleares gera quase 20% desse tipo de energia no mundo e é uma das áreas que mais se preocupam com a segurança, o que levou, nos últimos anos, vários países a optar por essa tecnologia. Além da área de saúde e da geração de eletricidade, a energia nuclear tem sido amplamente empregada no meio ambiente, na indústria e na pesquisa. Neste artigo, o leitor vai conhecer vários exemplos de seus benefícios para a sociedade. 
 
O núcleo do átomo
Todos os materiais são formados por um número limitado de átomos, que, por sua vez, são caracterizados pela carga elétrica de seu núcleo e simbolizados pela letra Z. Em física, a descrição adequada do átomo para a compreensão de um determinado fenômeno depende do contexto considerado. Para os objetivos deste artigo, restritos às aplicações da energia nuclear, podemos considerar o núcleo como composto de prótons, com carga elétrica positiva, e nêutrons, sem carga. Ambos são denominados genericamente núcleons. A letra Z que caracteriza cada um dos átomos, naturais ou artificiais, representa o número de prótons no núcleo.
 
A maior parte da massa do átomo está concentrada em seu núcleo, que é muito pequeno (10 -12 cm a 10 -13 cm). Prótons e nêutrons têm massa aproximadamente igual, da ordem de 1,67 x 10 -24 gramas, e são caracterizados por parâmetros específicos (números quânticos) definidos pela mecânica quântica, teoria que lida com os fenômenos na escala atômica e molecular.
 
Os prótons, por terem a mesma carga, se repelem fortemente devido à força eletrostática. Isso tenderia a fazer com essas partículas se afastassem umas das outras, o que inviabilizaria o modelo. Mas, como os núcleos existem, podemos concluir que deve existir uma força de natureza diferente da força eletromagnética ou da força gravitacional – e muito mais intensa que estas – que mantém os núcleos coesos.
 

Quanto maior a energia de ligação média (soma de todos os valores das energias de ligação dividida pelo número de partículas), maior a força de coesão do núcleo. Este artigo irá tratar da energia nuclear, que está relacionada a essa força, bem como de seus usos na sociedade.

Odair Dias Gonçalves e
Ivan Pedro Salati de Almeida
Comissão Nacional de Energia Nuclear (RJ).

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Matéria publicada em 01.10.2005

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