{"id":119231,"date":"2023-01-19T19:05:59","date_gmt":"2023-01-19T18:05:59","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/o-que-e-fusao-nuclear-definicao\/"},"modified":"2023-01-20T10:23:23","modified_gmt":"2023-01-20T09:23:23","slug":"o-que-e-fusao-nuclear-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/pt-br\/o-que-e-fusao-nuclear-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 Fus\u00e3o Nuclear – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

O acidente de derretimento do n\u00facleo \u00e9 um grave acidente de reator nuclear que resulta em danos ao n\u00facleo por superaquecimento.\u00a0Este tipo de acidente \u00e9 conhecido como colapso nuclear (derretimento do n\u00facleo), mas isso n\u00e3o \u00e9 oficialmente definido.<\/div><\/div><\/span><\/p>\n

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Acidente de fus\u00e3o do n\u00facleo do reator<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9 um evento ou sequ\u00eancia de eventos que resulta no derretimento de parte do combust\u00edvel no n\u00facleo do reator.\u00a0Embora este evento seja muito improv\u00e1vel, n\u00e3o pode ser descartado.\u00a0S\u00e3o muitas e muitas barreiras que precisam ser transpostas.\u00a0Especialmente, a falha comum (geralmente 3×100%) do Sistema de Resfriamento Central de Emerg\u00eancia (ECCS) deve ocorrer ap\u00f3s perda severa de acidente de refrigerante.<\/span><\/p>\n

Este tipo de acidente \u00e9 conhecido sob o termo\u00a0<\/span>fus\u00e3o nuclear<\/span><\/strong>\u00a0(derretimento do n\u00facleo), mas isso n\u00e3o \u00e9 definido oficialmente pela Ag\u00eancia Internacional de Energia At\u00f4mica ou pela Comiss\u00e3o Reguladora Nuclear.\u00a0O acidente de derretimento do n\u00facleo \u00e9 um grave acidente de reator nuclear que resulta em danos ao n\u00facleo por superaquecimento.\u00a0Ocorre quando o calor gerado por um reator nuclear excede o calor removido pelos sistemas de resfriamento a ponto de pelo menos um elemento do combust\u00edvel nuclear exceder seu ponto de fus\u00e3o.\u00a0O calor que causa a fus\u00e3o de um reator pode se originar da rea\u00e7\u00e3o nuclear em cadeia, mas mais comumente o\u00a0<\/span>calor de decaimento<\/span><\/a>\u00a0dos produtos de fiss\u00e3o contidos nas varetas de combust\u00edvel \u00e9 a fonte prim\u00e1ria de calor.<\/span><\/p>\n

Se o n\u00facleo do reator permanecer seco por um per\u00edodo de tempo consider\u00e1vel, a temperatura das varetas de combust\u00edvel aumenta e pode atingir localmente n\u00edveis que causam degrada\u00e7\u00e3o significativa e irrevers\u00edvel do n\u00facleo.\u00a0Os mecanismos dessa degrada\u00e7\u00e3o s\u00e3o qu\u00edmicos e mec\u00e2nicos.\u00a0Dependendo dos n\u00edveis de temperatura locais, a degrada\u00e7\u00e3o pode resultar em produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio mais ou menos severa, libera\u00e7\u00e3o de produto de fiss\u00e3o (FP) e forma\u00e7\u00e3o e propaga\u00e7\u00e3o de c\u00f3rio fundido em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 cabe\u00e7a inferior.<\/span><\/p>\n

Refer\u00eancia especial: Acidentes de derretimento do n\u00facleo do reator de energia nuclear ISBN: 978-2-7598-1835-8, IRSN 2015.<\/span><\/p>\n

Derretimento de Combust\u00edvel Nuclear<\/span><\/h2>\n

\"\"A <\/span>condutividade t\u00e9rmica <\/span><\/strong>do\u00a0<\/span>di\u00f3xido de ur\u00e2nio<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9 muito baixa quando comparada com ur\u00e2nio met\u00e1lico, nitreto de ur\u00e2nio, carboneto de ur\u00e2nio e material de revestimento de zirc\u00f4nio.\u00a0A condutividade t\u00e9rmica \u00e9 um dos par\u00e2metros que determinam a <\/span>temperatura central do combust\u00edvel<\/span><\/strong>.\u00a0Essa baixa condutividade t\u00e9rmica pode resultar em superaquecimento localizado na linha central do combust\u00edvel e, portanto, esse superaquecimento deve ser evitado.\u00a0<\/span>O superaquecimento do combust\u00edvel \u00e9 evitado mantendo a taxa de calor linear de<\/span><\/strong> pico (LHR) em estado estacion\u00e1rio ou o <\/span>Fator de Canal Quente do Fluxo de Calor – F\u00a0<\/span>Q<\/span><\/sub>\u00a0(z)<\/span><\/a>\u00a0abaixo do n\u00edvel em que ocorre o derretimento da linha central do combust\u00edvel.\u00a0A expans\u00e3o do pellet de combust\u00edvel ap\u00f3s a fus\u00e3o da linha central pode fazer com que o pellet estresse o revestimento a ponto de falhar.<\/span><\/p>\n

Embora o ponto de fus\u00e3o do UO2 seja superior a\u00a0<\/span>2800 \u00b0C<\/span><\/strong> , o combust\u00edvel geralmente \u00e9 operado em temperaturas de pico muito mais baixas (menos de 1400 \u00b0C). Isso fornece margem suficiente para o derretimento do combust\u00edvel e para a perda da integridade do combust\u00edvel.\u00a0Em geral, o derretimento de combust\u00edvel deve ser exclu\u00eddo tamb\u00e9m para acidentes de condi\u00e7\u00e3o III e IV.\u00a0Mas o desastre nuclear de Fukushima Daiichi em 2011 eleva o problema de seguran\u00e7a das usinas nucleares a um novo n\u00edvel no mundo.\u00a0\u00c9 dif\u00edcil prever esses eventos e todos os outros acidentes fora do projeto e se preparar para eles devido \u00e0 sua extrema raridade.\u00a0Sob essas circunst\u00e2ncias raras, a planta pode n\u00e3o ser capaz de operar com seguran\u00e7a.\u00a0A redu\u00e7\u00e3o na margem de seguran\u00e7a de uma planta pode causar falhas catastr\u00f3ficas, como colapsos<\/span><\/p>\n

No caso de fus\u00e3o de combust\u00edvel nuclear, \u00e9 necess\u00e1rio distinguir em qual evento a temperatura de fus\u00e3o do combust\u00edvel \u00e9 atingida.\u00a0O derretimento do combust\u00edvel pode ocorrer:<\/span><\/p>\n