Hoje nós vamos conhecer bem de perto o reator nuclear que fica dentro da USP, na cidade de São Paulo!
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00:00 Abertura
01:05 Entrando no reator!
02:48 Especialista
06:00 Explosões
08:10 Radiação
11:00 Neutrons
13:00 Aplicações
15:00 Conclusão
CRÉDITOS
Apresentação e roteiro: Everton Batista
Imagens: Derek Keller e Felipe Felps Oliveira
Produção: Leandro Oliveira, Diana Pordeus e Julia Sonehara
Edição de vídeo: Rafael Nogoceke
Motion Graphics: Gustavo Silva
Arte da thumb: Fernando Perazzoli
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#nuclear #chernobyl #reator
Você sabia que existe um reator nuclear No meio da cidade de São Paulo aqui no Ipem o Instituto de Pesquisas Energéticas e nucleares que fica dentro Do campus da USP no bairro do Butantã Existe um reator nuclear que está em Operação desde 1957 é o iea R1 embora os setores Nucleares sejam mais famosos pela Capacidade de produzir energia elétrica O iar1 tem funções diferentes fazer Pesquisa científica produzir Radiofármacos que são produtos usados na Medicina nuclear para fazer diagnóstico E tratamento de doenças como câncer Esses produtos são fabricados aqui e Vendidos para hospitais clínicas e Laboratórios para realização de exames De imagem por exemplo eu sou Everton Batista editor de ciência no Tecmundo E Hoje nós vamos conhecer bem de perto o Reator que fica dentro da USP Vamos ver Que a tecnologia nuclear vai muito além De geração de energia e da produção de Armas nós podemos usar os produtos de um Reator nuclear para estudar melhor a Matéria e até curar doenças Antes de entrar na área do reator nós Precisamos nos equipar e tomar algumas Precauções como deixar alguns objetos do Lado de fora A gente está agora na Anticão Esse lugar é como uma barreira Que em caso de acidente evita que o ar Contaminado saia do prédio para
Contaminar outras áreas e o entor e mais De 50 anos de operação nunca aconteceu Um acidente no reator além das medidas De segurança adotadas no dia a dia da Operação há uma série de procedimentos Prontos para serem colocados em prática Em alguma situação de perigo então Depois a gente passar o portal a gente Tem essa antecâmara aqui porque o reator Sempre trabalha numa pressão mais baixa Do que o ambiente a vantagem disse é que A gente controla todo área canalizado e Sai por uma única saída que a gente tem O controle do que que a gente está Emitindo né E caso a gente tiver algum Problema nada sai para fora né a gente Pode fechar o prédio aqui fica tudo Confinado porque tá dando uma pressão Mais baixa então a gente tem essa não Ter câmera para equal essa essa Diferença de pressão de acordo com os Cientistas que trabalham diariamente Aqui Este é um reator de pequeno porte De baixa potência e que pode ser Desligado caso apareça qualquer problema Tudo isso torna esse local muito seguro De reator é um reator que funciona com Aflição durante essa fissão é a quebra Do Urânio em dois pedaços quando ele é Atingido por um neutro quando ele quebra Em dois pedaços ele emite mais dois a Três nêutrons que vão atingir novos Núcleos de urânio E aí forma-se uma Reação em cadeia então o grande produto
Desse reator são neutrons que são Produzidos aqui é que nós vamos usar Para as aplicações possíveis então a Gente precisa desse urânio é um urânio Que a gente pega na natureza mas aumenta Um pouco a quantidade do isótopo que é Difícil a natureza tem dois isótopos em 235 238 o 235 que é Ofício e a gente Enriquece aumenta um pouco essa Quantidade para poder ter a massa Crítica que a massa que mantém fator Numa certa criticalidade que a gente Chama onde a quantidade de nêutrons fica Estável quando reatores está ligado Acontece um tipo de ação nuclear dentro Dele mas isso ocorre de maneira Controlada nesse caso específico a Reação é a fissão nuclear para que esse Processo aconteça é usado urânio 235 ele é essencial ele funciona como um Combustível para reação Esse é um tipo De urânio que chamamos de enriquecido Pois ele passou por um processo de Concentração dentro do reator o núcleo De urânio passa pela aflição que é Divisão desse lucro em dois núcleos Menores como resultado esse processo Emite neutrons que são os produtos que Podem ser usados na pesquisa ou em Outras áreas como na saúde Vale lembrar Que o EA R1 é bem diferente no propósito E no tamanho dos setores nucleares das Usinas de Angra dos Reis que estão em Funcionamento para produção de
Eletricidade Angra dois a maior usina em Funcionamento no país atualmente tem uma Potência de 350 megawatts o suficiente Para fornecer eletricidade para uma Cidade com uns 2 milhões de habitantes Já o irar1 foi projetado para ter uma Potência máxima de 5 megawatts o reator Está dentro dessa piscina que tem uns 9 Metros de profundidade tudo isso serve Para proteger quem trabalha aqui da Rádio Atividade os resíduos radioativos Dessa reação fica no lugar seguro Isolado para não contaminar as pessoas Ou local um depósito de rejeitos Radioativos o que mais chama atenção Quando a gente entra aqui é a cor Azulada da piscina do reator Mas você Sabe porque isso acontece não é a Piscina fica azulada Mas é ao redor do Núcleo a gente tem uma névoa azulada Que que é isso os produtos de que são Eles têm uma quantidade muito grande de Neutrons eles são completamente Instáveis e eles tendem a querer chegar Na estabilidade fazendo transformações Radioativas e nessas transformações eles Emitem elétrons de altíssima energia são Elétrons que a gente diz que tem Velocidades relativísticas na água esses Elétrons tem a velocidade maior que a Velocidade da luz na água não no vácuo E Aí que que acontece o elétron ele anda Mais rápido do que a luz que ele emite E Aí tem esse efeito de ter uma luz
Azulada quando ele perde essa energia Nessa nessa região isso é equivalente Uma um avião supersônico quando ele Quebra a barreira do som tem uma Explosão O que acontece aí é que nós estamos Quebrando a barreira da Luz esses Elétrons quebram a barreira da luz e tem Essa emissão azulada a água usada na Piscina passa por diversos tipos de Tratamento para ficar mais cura o que Evita a corrosão da estrutura de Alumínio que revexa a piscina e deixa o Reator ainda mais seguro a água nunca é Descartada mas passa por novos Tratamentos para que se mantenha sempre Adequada para o uso no reator o acidente Que pode ter no reator desse é Simplesmente aquecer E aí você tem o Derretimento da placa esse reator ele Não funciona com pressão então ele não Pode explodir que nem o reator de Potência Mas na verdade esse reator ele é Controlado por essas quatro barras aqui E a gente chama das Barras de controle De segurança são barras absorvedoras de Nêutron é um material de uma liga de Cádmio de prata todos esses três são Absorvedores de nêutron e quando a gente Encerra essas quatro barras o reator tá Desligado a gente não tem aquela Reação Em Cadeia neutra são capturados e você Não manter a reação para ligar
Assinatura A gente vai retirando as Barras e quando a gente retira a última Das quatro barras o reator atinge a Criticalidade E mantenha Aquela Quantidade de nêutrons constante essas Quatro barras são ligadas por um por Eletroimas então caso acabe a luz eles Caem por gravidade aí esses produtos de Fissão ainda produzem um certo calor e Apesar que você não tem mais as reações De ficção os produtos radioativos ainda Produzem um certo calor então cerca de 7% da energia da função tá nesses Produtos de ficção Então você ainda Precisa manter um pouquinho refrigeração Para retirar esse esse calor residual a Gente usa esse combustível a gente vai Queimando urânio até mais ou menos 40 50% desse urânio depois por uma questão De segurança a gente tira ele do núcleo E como nós que produzimos esse elemento Combustível nós somos responsáveis por Armazenar mas ele tá muito radioativo Ainda então o que que a gente faz mantém Naquela região da piscina Todos os elementos usados e depois de 10 Anos a gente pode tirar ele da piscina e Botar num casco a seco mas a gente fica Armazenar ele porque nós é produzido a Responsabilidade é Nossa então se isso São muito pequenos aqui né a gente se Monitora né então todo mundo tem aqui um Monitor de radiação que a gente controla Todo mês para ver quanto a pessoa foi
Exposta E talvez a atividade que tenha mais mais Exposição radiação é a pessoa que tira a Amostra radioativo e coloca nas Blindagens mesmo essa a gente faz uma um Rodízio para não concentrar muita Radiação numa pessoa só mas o nível de Radiação que a gente toma aqui é muito Baixo é muito menor e qualquer exame aí Que você pode no Raio X uma tomografia Infinitamente menor que a tomografia Então a quantidade de radiação aqui não é um problema para nós além da Tomografia né Por exemplo se você fizer Uma viagem longa Intercontinental que Você tem uma altitude mais alta você faz Postou muito mais radiação que a maior Parte das atividades aqui né porque os Raios cósmicos numa grande altitude eles Não foram ainda absorvidos então você tá Mais exposto a radiação do que a grande Parte das nossas atividades aqui uma das Principais funções desse ator é a Produção de substâncias usadas na Medicina entre essa substâncias podemos Citar o contraste que é usado em exame De ressonância magnética que facilita o Diagnóstico de doenças Iodo 131 que é usado no tratamento de Câncer de tireoide em tratamentos como Esse a substância radioativa consegue Encontrar eliminar as células tumorais Aqui também é produzido o Sumário 135 Usado para combater a dor em tratamentos
Paliativos de metástases ósseas o reator Produz ainda fontes radioativas para Gamagrafia Industrial uma técnica que Permite averiguar a qualidade de Estruturas e soldas e que há muito usada Na indústria Siderúrgica já pesquisa Feita aqui dentro é bem variada até a Análise de amostras de materiais Geológicos e arqueológicos pode ser Feita usando uma técnica de análise por Ativação com neutrons esse reator ele Veio num programa átomos pro rapaz na Década de 50 ele foi o grande Passo Grande Primeiro Passo do nosso programa Nuclear então ele que deu start nessa Parte no nosso programa nuclear Efetivamente né quando veio uma máquina De grande porte para trabalhar com isso Desde então ele tem dado contribuições Na produção de radiofármax para exames Né então a gente produz o material Radioativo que vai virar radiofármaco o Iodo foi o primeiro o primeiro material Produzido aqui No fim dos anos 50 a gente já produzi já Mandava para os hospitais e pesquisa Científica sempre foram feitas e hoje a Gente faz pesquisas competitivas com o Mundo todo né então a gente mantém um Nível de excelência aqui e forma Recursos humanos Para uma nova geração aí que pode vir a Ser operadora de reator trabalhar em Angra trabalhar na Marinha Então pessoal
Vai aprendendo e mantém esse Conhecimento que foi desenvolvido desde Os anos 50 mantém aqui no país O Grande Produto desse reator são os nêutrons Então numa fissão você vai ter os Produtos radioativos neutrons e calor os Produtos radioativos a gente armazena o Calor a gente joga fora e os nêutrons São nosso produto numa usina de potência Que gera energia elétrica ele joga fora Os neutros e ficam com calor Bom esses nêutrons são utilizados para Transformar coisas que são estáveis em Coisas radioativas então a gente vai Dando neutrons para eles para esses Atores ficarem radioativos e a gente Também pode usar esses neutras para Interagir com a matéria e a gente Inferir propriedades dessa matéria então A gente produz materiais relativos que a Gente chama de rádios para medicina Para fazer diagnóstico tratamento para Indústria fazer os radiotraçadores e Instalação de petróleo A gente usa para pesquisa retorna a Coisa radioativas para entender como é Que tá aquele material tá existe né Qual A característica daquele material e a Gente faz espalhamento dos neutros para Ver como é que são os planos cristalinos Da matéria ou por exemplo a gente fazer Uma imagem com neutro né a gente tem um Equipamento de magiamento que é Semelhante ao raio x fazer uma imagem de
Raio-x a gente faz uma imagem com neutro Ou tomografia com neutro a vantagem é o Seguinte o raio x quanto maior o número Atômico mas o raio-x interage com a Matéria o Neutron basicamente é o Contrário ele interage muito fortemente Com coisas leves especialmente o Hidrogênio então a gente consegue ver Por exemplo uma um recipiente com água Dentro em volta de chumbo o chumbo é Transparente para o neutro Neutron vai Chegar só aquela água então é exame Complementar ao raio x depois que as Coisas os materiais são irradiados eles São retirados da piscina são colocados Blindagens e depois são entregues para Os usuários que vão fazer as pesquisas Que que eles solicitaram para fazer aqui Na radiação Então tenha diversas Aplicações como estudar Bio monitores né Por ativação neutro é uma técnica que se Ativa torna radioativo elementos para Quantificar Quanto tem desse elemento lá Dentro né quando deixa de ser negativo Faz o decaimento ele emite radiação a Gente mede quantifica quanto desse Elemento tem lá dentro a vantagem é que A gente pode radiar uma coisa num Formato por exemplo uma rocha eu posso Arrocha toda não precisa fazer um Tratamento químico como a gente faz em Outras técnicas Então ela tem uma Vantagem muito grande por ser uma Técnica que a gente chama de primária
Então a gente tem aplicações na saúde no Ambiente Na indústria agricultura E nessa parte de materiais é bastante Forte a gente tem também uma área de Pesquisa muito intensa que é arcometria Então a gente pode estudar pela Característica química de alguma coisa Por exemplo de cerâmica como é que uma Tribo TV TV a evolução espacial dela né ao Longo do tempo ou quando que ela passou Uma tecnologia de produzir tinta para Outra tribo ou mesmo a gente fazer Imaginamento com isso não é para Entender a estrutura interna daquilo ou Qual é o tipo de Conservação que já foi feita se precisa Melhorar se é poroso tá entrando água ou Não então todas essas aplicações são Possíveis com neutra a gente também tem Várias aplicações na Geologia para ter a História térmica de uma rocha para a Gente irradia ver a quantidade de Nêutrons que tem lá dentro de urânio que Tem lá dentro e daí a gente fere a idade Da dessa rocha né a história térmica Dessa rocha uma aplicação interessante Na indústria é a dopagem de silício o Que que é isso a gente pega barras de Silício irradia com nêutrons o neutro é Muito penetrante então ele faz reações Ao longo desse silício e também produz Do Silício isso esse material silício
Dopado com fósforo é um material Estratégico muito importante ele é um Semicondutor só que o Neutron produz um Semicondutor numa enformidade que nenhum Outro método consegue Então hoje em dia Esse semicondutores são absolutamente Estratégicos né para a gente fazer Processadores e tem problemas Aí a gente Vê que tem carência semicondutores no Mundo então a gente tá sendo muito Procurado para fazer essas radiações Silício o nome disso é dopagem por meio De transmutação né então a gente faz Essa irradiação e depois manda o tarugo Para eles fazerem o tratamento nesse Silício o item recebe visitantes Interessados em conhecer melhor o reator Isso mesmo você pode entrar e ver o Reator de pertinho igual a gente fez mas Os visitantes precisam ter mais de 18 Anos de idade as visitas acontecem as Terças e quartas no período da manhã e Podem ser agendadas pelo e-mail pergunta @ e tem.br mais informações sobre Relatório o Instituto podem ser Encontradas no site do epen www e tem.br Se você gostou desse vídeo quer ver mais Conteúdo de ciência como esse comenta Aqui não esquece de deixar o seu like se Inscrever no canal e ativar o Sininho Para não perder nenhum vídeo Você pode Me encontrar no Twitter como @evelopes até o próximo vídeo tchau [Música]