Física Nuclear

Lixo Nuclear

Um dos maiores problemas do uso pacífico da energia nuclear são os rejeitos do processo, que formam o denominado lixo nuclear, geralmente radioativo e portanto tóxico. Ele pode ser gerado de várias maneiras: nos núcleos dos reatores atômicos, por contaminação radioativa ou como subprodutos da extração, purificação e enriquecimento do urânio.

Dois fatores devem ser levados em conta no trato com o lixo nuclear: o nível de atividade radioativa e o volume ocupado. O lixo dos reatores ocupa pouco espaço, porém é muito radioativo (lixo de alto nível). O da mineração do urânio é de baixa atividade (lixo de baixo nível), porém ocupa grandes volumes. O processo de mineração e separação do urânio produz minério puro, mas deixa sobras que contêm alguns núcleos radioativos e geralmente têm meias-vidas longas.

O minério de urânio tem apenas 0,7% de 235U, precisando ser enriquecido para atingir pelo menos 4%. O processo de enriquecimento produz muito lixo nuclear: cada grama de 235U produzido, gera cerca de 4 g de lixo, contendo 238U. O 238U é pouco ativo, com uma longa meia-vida de 4.468.000.000 anos, portanto não muito perigoso. Entretanto, seus subprodutos de decaimento são bastante ativos e precisam ser armazenados apropriadamente. O 235U decai em tório (234Th) mais uma partícula alfa: 238U → 234Th + a, porém a meia-vida do 234Th é de apenas 24 dias!

Armazenamento de lixo nuclear
contêineres blindados de lixo nuclear.

Talvez o único custo realmente alto das usinas nucleares seja o armazenamento do lixo nuclear. Existem diversas maneiras de fazê-lo, muitas delas temporárias. Uma solução definitiva ainda está por ser encontrada. Dois dos métodos são o confinamento em contêineres blindados e reforçados, e o “sepultamento” do lixo em bunkers de concreto, após cinco anos de resfriamento na piscina do reator.

Outro método é o confinamento em depósitos geológicos profundos (túneis escavados em montanhas), porém requer alguns cuidados. O lixo nuclear não pode ser enterrado em áreas onde haja lençóis de água subterrânea; a possível erosão causada pela água poderia levar o lixo nuclear para grandes centros populacionais. Da mesma forma, o lixo não deve ser depositado em sítios geologicamente instáveis. Qualquer movimento do solo poderia romper os contêineres, espalhando o lixo nuclear no meio ambiente.

Lixo nuclear em bunker no EUA.
Túnel de armazenamento em Hanford (Estados Unidos).

Por: Paulo Magno da Costa Torres