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Tecnologia Nuclear: Ciência e Tecnologia

Por:   •  17/3/2016  •  Seminário  •  5.006 Palavras (21 Páginas)  •  297 Visualizações

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FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

TECNOLOGIA NUCLEAR

Aiana, Arnóbio, Evelyn, Jorge, Ruan, Yan

Salvador

2016


Objetivo

O objetivo principal deste trabalho é trazer as noções gerais e os aspectos mais relevantes da ciência e tecnologia nuclear.

A pesquisa começa com as noções básicas de física nuclear e a descrição das usinas nucleares de energia, combustível nuclear e aspectos de segurança mais importantes dos mesmos. Aborda também os métodos e conceitos básicos de proteção radiológica. E então a questão dos resíduos radioativos e da sua gestão, incluindo o processo de desmantelamento das instalações nucleares e radioativas envolvidas.


Introdução

A área de Tecnologia Nuclear desenvolve projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação relacionados à tecnologia de reatores nucleares, combustíveis nucleares, ativação neutrônica, radio-química, produção de radioisótopos, irradiação de materiais e produtos, atividades regulatórias e de segurança e processamento, transporte e depósitos finais de rejeitos radioativos.

A presente pesquisa busca apresentar as aplicações da tecnologia nuclear para os campos como a medicina, agricultura, setor energético e bélico (armas nucleares), bem como discutir questões como lixo e acidentes nucleares.

Infelizmente grande parte da população brasileira, não tem conhecimento sobre o assunto, pois os trabalhos de divulgação sobre o tema ainda são insuficientes. Além disso, muitas vezes quando se fala dessa tecnologia, lembra-se logo das usinas nucleares e das bombas atômicas, reforçando a ideia de que essa tecnologia é algo ruim, que só possui efeitos negativos.

Diante desse cenário, o presente trabalho visa mostrar as aplicações benéficas dessa tecnologia, apontando os malefícios que seu uso pode trazer.  Além disso, pretende-se desenvolver o entendimento básico sobre o assunto, bem como a capacidade de discernir sobre algumas questões atualmente discutidas no meio social e na mídia, relacionado ao tema.


Breve História da Física Nuclear

A física nuclear, que lida com a estrutura, propriedades e transformações de núcleos atômicos, é uma disciplina científica que tem pouco mais de um século de idade. A descoberta dos raios-X em 1895 e da radioatividade natural em 1896 marcou o início do ramo na ciência que nos meados do século XX desencadearia a 3ª Revolução Industrial.

Ao longo da história, vários modelos tentaram descrever do que a matéria era feita. Em 400 a.C., o filósofo Demócrito descreveu a matéria como uma entidade formada por átomos, que por definição eram entidades indivisíveis e suas partículas fundamentais.

Poucos avanços teóricos foram feitos até o início do século XIX, predominava o conceito de que a estrutura da matéria era radicalmente diferente do que é hoje. Pensava-se, graças ao modelo atómico postulado pelo cientista Inglês John Dalton , em 1808 , que a matéria era composta de átomos, os quais não podiam ser divididos em qualquer forma, que eram iguais uns aos outros em cada elemento químico e também não tinham nenhuma carga elétrica.

No final do século, em 1896, devido em grande parte ao acaso, um cientista francês chamado Henri Becquerel descobriu que alguns materiais que poderiam ser encontrados na natureza emitiam partículas. Esse estranho fenômeno foi mais tarde chamado de "radioatividade".

Apenas um ano mais tarde, o inglês J. J. Thompson descobriu o elétron, uma partícula muito menor que o átomo, e que também, estava carregada. Esses dois fatos desmontaram completamente o conceito que tínhamos da matéria. No ano seguinte Thompson propôs um modelo atômico que se encaixava nessa descoberta: que esse átomo indivisível, na verdade, era composto por uma massa de carga positiva que alojava em seu interior elétrons. O conjunto por tanto era de carga neutra.

Nesse mesmo ano de 1898, o casamento formando por Pierre e Marie Curie descobriu novos materiais "radioativos", tais como rádio e polônio. Mas desta vez, o que emitiam era muito maior do que um elétron, e com carga positiva: uma partícula alfa.

Um cientista de renome da Nova Zelândia chamado Ernest Rutherford, um discípulo de Thompson, queria verificar o quão bom era o proposto por ele, então bombardeou lâminas de ouro bem finas com as ditas partículas alfa. Os resultados encontrados foram: a maioria das partículas alfa (carregadas positivamente) saltava devido à dificuldade de atravessar a densa massa positiva com elétrons, que era a matéria no estudo de Thompson. Para surpresa de todos, a maioria das partículas alfa atravessaram a matéria, algumas delas se afastaram em determinado ângulo, algumas outras foram repulsadas. Isso não se encaixava com o modelo anterior, Rutherford tinha que pensar sobre as coisas novamente.

O mesmo Rutherford propôs um modelo do átomo em 1911 de acordo com sua experiência: o átomo, na verdade, consistia de um núcleo de carga positiva no centro com elétrons ao redor. Ele suspeitava de que o núcleo era composto de carga positiva (prótons) e partículas neutras (o que mais tarde se denominou nêutrons). O tamanho do núcleo em relação ao átomo era como uma bola de futebol no meio de um estádio, isto é, o átomo era quase oco, por isso as partículas alfas passavam por ele.

Esse modelo foi contemplado de forma imediata por outro dos maiores cientistas do século XX, o dinamarquês Niels Bohr, jovem discípulo de Rutherford, que aos 26 anos introduziu um modelo mais sólido, que levava em conta a física quântica para explicar os movimentos dos elétrons ao redor do núcleo, e os organizava em diferentes camadas.

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Figura 1. Esquema do átomo segundo modelo de Rutherford.

Anos mais tarde, em 1932, verifica-se a existência dessa partícula denominada nêutron, mediante uma série de experimentos realizados pelo inglês James Chadwick.

Hoje se sabe que um átomo consta de um núcleo, que porta quase toda a totalidade da massa do átomo, e uns elétrons dispostos em torno do núcleo, de acordo com as distribuições de probabilidade que determina a física quântica. O núcleo do átomo não é uma parte fundamental, sendo que pode ser dividido em partes menores. É formado por Nêutron (sem carga elétrica) e prótons (com carga elétrica positiva), e se sabe que essas duas partículas, tão pouco são indivisíveis, mas estão compostas de outras menores denominadas quarks.

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