o VENENO NUCLEAR que o RIO DE JANEIRO PRECISA

Esse aqui é o Rio de Janeiro e em São Paulo não tem isso, nem isso aqui ou isso aqui também. Mas para que tudo isso possa ser realmente aproveitado no seu máximo possível, é preciso de um veneno. Pois é, existe um veneno que o Rio de Janeiro precisa, mas não é como esse aqui. Na verdade é como esse. Sem essa coisinha bem aqui, o estado do Rio de Janeiro iria explodir. Esse é o veneno que está dentro dos reatores nucleares do rio. E eu cheguei bem próximo de um deles pr te mostrar isso, certo? Então, bem aqui nós temos eu e bem aqui abaixo um reator nuclear como este aqui, que nós podemos cortar ele bem aqui no meio e ver ele por dentro. Aqui nós podemos ver o coração aberto de uma usina nuclear. E o reator nada mais é do que uma cápsula de metal que guarda aqui dentro bastante água. A água é esquentada aqui dentro que sai para gerar energia e depois volta para poder ser aquecida mais uma vez e assim repetir o ciclo. A água é aquecida graças à energia nuclear, graças a essa regiãozinha bem aqui que nós podemos encontrar o urânio. É, essa aqui é uma representação simplificada do urânio de um reator e sem veneno, esse urânio poderia gerar energia de forma descontrolada e acabar explodindo o estado do Rio de Janeiro. Muito bacana isso, né? Essa seria uma explosão nuclear. E uma explosão nuclear é basicamente quando a gente joga um nêutron para poder partir, para quebrar, para ficionar um núcleo de um átomo. Nesse caso, o átomo de urânio. Quando a colisão ocorre, gera uma fição e o núcleo do átomo se parte em dois, o que libera bastante energia. E uma vez que nós temos esses dois outros átomos menores, nós também temos a produção de mais dois ou três nêutrons. Esses são os produtos de uma fissão nuclear. E bom, como você pode estar imaginando, esses três nêutrons aqui, cada um deles pode, por não, gerar mais uma flição. Eles podem acabar viajando, encontrando um outro átomo de urânio, acertar ele e assim gerar dois átomos menores mais três nêutrons, que pode acabar continuando ainda mais a reação. E assim ela vai acontecendo em uma reação em cadeia que vai se multiplicando. E é esse processo da reação em cadeia que esquenta a água de um reator. Porém, calma lá porque as coisas não são tão fáceis, porque depois de fição, esses três nêutrons são gerados. Tudo bem, mas nada garante que algum deles acabe errando o átomo de urâo. Quem sabe todos eles podem acabar errando o alvo. E quando eu falo em alvo, eu quero dizer que a gente pode imaginar que o nêutron é como se fosse uma flecha que mira um átomo, um alvo, como se fosse um alvo de madeira. Porém, quando a gente fala de escalas tão pequenas como essas daqui do mundo subatômico, as leis da física agem de uma forma diferente. Elas parecem não sequer fazer o menor sentido para nós, seres macroscópicos. E para você ter uma ideia, imagine que você é um ser humano de tamanho padrão, que vai simplesmente atirar uma flecha para acertar um alvo, um alvo de madeira comum. E pra simplificar um pouco as coisas, vamos dizer que a sua flecha voa em uma simples linha reta. Então, nesse tiro cotidiano, a única coisa que importa é a sua mira. Se você está mirando na direção certa do alvo, assim, é uma coisa que faz sentido, é lógico. Agora vamos forçar um pouco a sua boa vontade e dizer que você agora encolheu de tamanho e é menor do que um átomo. Nessas escalas tão pequenas, a sua flecha acaba se comportando como se fosse um nêutron, digamos, e o seu alvo subatômico acaba se comportando como um átomo, um átomo de urânio, podemos dizer. E aí você puxa a flecha para trás, criando muita tensão. E aí você faz a sua mira nessa direção. Nesse caso aqui, o que que você acha que iria acontecer? Bom, nesse caso aqui, assim como o tiro cotidiano que vimos anteriormente, é claro que a mira também é importante, porém tem uma coisa muito estranha que muda completamente. Agora, a velocidade do nêutron, da flecha, ela pode acabar influenciando a chance de você acertar o alvo. Para entender isso, vamos dizer que você pode atirar duas vezes no mundo subatômico. E a primeira vez foi assim, você mirou exatamente pra cá, sendo que você concentrou todas as suas forças para atirar um tiro muito, mas muito potente. E a sua flecha então viaja em altíssimas velocidades e erra o alvo, o que é uma pena, mas tudo bem porque você tem uma segunda tentativa e você acaba mirando exatamente do mesmo jeito. A mira está exatamente como antes, sendo que tem uma diferença aqui. Agora você usa bem menos força e aí a sua flecha faz o mesmíssimo trajeto, só que bem mais devagar e aí muitos iam pensar que ela ia errar o alvo de novo. Porém, no nosso mundo subatômico, uma coisa que parece completamente sem sentido acaba acontecendo. Agora, nesse caso que a sua flecha está bem mais devagar, isso faz com que o seu alvo fique bem maior. Sim, é, é isso mesmo, que facilita muito o seu trabalho e você acaba então acertando enfim o alvo. Ou seja, no mundo subatômico, duas trajetórias iguais podem ter um resultado bem diferente, dependendo da sua velocidade. É, OK, isso é bem bizarro. Agora, o que que acontece depois de acertar o alvo? uma fissão. Bom, não necessariamente. Bom, uma vez que o alvo é atingido, nós temos algumas possibilidades. A primeira delas que podemos dizer é que ocorre aquela boa e velha colisão elástica. Depois de acertar o alvo, a flecha simplesmente é ricocheteada em uma outra direção, ela bate e é desviada. Só que esse processo de colisão elástica acaba fazendo com que o nêutron, a flecha acabe perdendo energia e a velocidade depois da colisão é menor, certo? E a segunda opção é, se a flecha acertar, pode ser que não aconteça nada. E fica por isso mesmo. Agora, já em uma terceira possibilidade, pode ser que ao acertar o alvo gera uma fição, ou seja, estamos falando de dois novos átomos e a produção de até três nêutrons. Ou seja, estamos falando de três nêutrons. São três novas flechas para poder acertar novos alvos. É, então cada vez que é criada uma fissão, é liberada energia, mas ela pode criar outras três novas fições e assim as coisas vão crescendo exponencialmente em uma reação em cadeia, tá? Então, pro núcleo de um átomo de urânio se ficionar, é preciso que ele seja antes acertado por um nêutron. E a chance disso acontecer é muito menor se o nêutron estiver indo rápido demais, esse carinha aqui tem que estar mais devagar. E mesmo que por uma sorte tremenda esse neutron rapidinho acaba acertando, ele ainda pode acabar nem sequer causando flição. A chance da fição falhar após uma colisão é muito maior se o nêutron estiver indo rápido, tá? Então tudo isso quer dizer que nêutrons rápidos são terríveis pra fissão nuclear. E a má notícia é que é exatamente isso que a própria fissão produz. Pois é, depois de uma fição, nós temos a produção de dois átomos menores e três nêutrons, sendo que esses três nêutrons, eles são muito rápidos, ou seja, estatisticamente falando, a chance maior é que eles ou acabem errando inteiramente o alvo ou então simplesmente podem não gerar fição depois de uma colisão. Por isso, a reação em cadeia acaba não se desenvolvendo. E uma maneira de resolver isso é aumentando a concentração do urânio. Se a gente enriquecer o máximo possível o urânio e deixar ele bem amontoado num canto só, vai ter tanto urânio que pelo menos uma quantidade razoável deles vai acabar causando fissão. A reação em cadeia então vai ser um sucesso. O problema é que vai ser um sucesso explosivo demais. Esse é o princípio da bomba nuclear, uma reação em cadeia que acontece descontroladamente e bem rápido. Porém, para fazer uma reação em cadeia controlada, como é o que acontece aqui dentro de um reator, é preciso então aprender a domar a reação em cadeia. Você precisa controlar a velocidade dos nêutrons, certo? Então, quando a gente ficiona um átomo de urânio, produzimos dois átomos menores e três nêutrons. E esses três nêutrons estão indo rápidos demais. Para causar mais fissão, a gente precisa frear esse nêutron para ele começar a viajar mais devagar e dar continuidade à reação em cadeia. Agora, como que a gente faz isso? Lembra que um nêutron pode acertar o alvo em uma colisão elástica e perder velocidade com isso? Bom, então é isso que nós queremos, uma lombada. atômica, um moderador de velocidade. Porém, acontece que nem todo alvo ou nem todo átomo é tão bom assim como moderador para desacelerar nêutrons. Sendo assim, saiba que um dos melhores moderadores e muito usado em reatores é o hidrogênio. Os nêutrons rápidos batem nele e acabam sendo desviados mais devagar. E a gente não precisa estar falando do hidrogênio isolado. A gente pode falar talvez do hidrogênio como uma parte da molécula da água, o que é algo bem fácil de se conseguir. Então vamos dizer que temos um reator aqui com dois átomos de urânio destacados e entre eles temos água. E aí um deles é ficionado, o que gera aqueles dois átomos menores mais três nêutrons. E aí cada nêutron bem rápido segue o seu rumo, porém um deles está indo em direção ao outro átomo de urânio e se choca com a água. Até ele se chocar com a água, o alvo era desse tamanho, porque esse nêutron estava vindo muito rápido. Mas quando ele se choca com a água, a sua velocidade diminui e ele segue o rumo dele, sendo que agora bem devagar. E por ele estar mais devagar, esse alvo cresce e ele acerta com muita facilidade, gerando assim mais fissão e dando continuidade à reação em cadeia. Maravilha. Mas só para deixar claro, eh geralmente nós temos que ter mais de uma molécula de água para poder causar essa desaceleração do nêutron. Nós temos que adicionar bastante água e aí esse nêutron no meio do caminho vai se chocando, se colidindo com essas águas e aí sua velocidade diminui para valer. E foi exatamente isso que eu descobri quando fui no Rio de Janeiro, lá na simulação de uma sala de controle de um reator nuclear. Quando você produz o nêutron, né, quando você rompe o átomo de urânio, que esse nêutron fica livre para poder circular dentro do reator, ele tem uma faixa de energia muito grande porque ele acabou de ser gerado. Ele tem que moderar chocando com os átomos de água, com o núcleo de de hidrogênio da água, né, que é um outro prótono, tem massa igual a do neup, ele perde uma quantidade de energia grande pelo tamanho da partícula, até chegar numa faixa de energia em que ele ao se chocar com o núcleo do átomo de uran, ele vai provocar a próxima fissão. É, e pois é, eu ainda acho meio estranho pensar que a velocidade do nêutro influencia no tamanho do alvo, mas vamos apenas acertar isso de uma vez. Mas o ponto aqui é que é necessário bastante água para poder acabar moderando a velocidade do nêutron que está passando por aqui. É por isso que é preciso de muita água aqui dentro do reator. Esse urânio bem aqui precisa estar submerso em muita água aqui dentro. Isso quer dizer então que a água em um reator serve para pelo menos duas coisas. Uma delas seria para circular fora do reator, gerar energia e depois voltar para ser aquecida de novo e gerar mais energia. E a segunda coisa é para poder moderar esses nêutrons para gerar energia e aquecer a água. Inclusive essa moderação que a água faz é tão eficiente que gera até um problema. Vamos supor que temos aqui uma fição que gerou três nêutrons, certo? E aqui do outro lado temos três possíveis alvos para cada um desses nêutrons. E aí no meio disso temos a água. Então vamos supor que esse nêutron não foi moderado o suficiente e aí acertou rápido demais e não gerou uma fissão aqui. Falha. Esse outro nêutron também falha. Agora já esse outro nêutron aqui acabou colidindo o suficiente para ficar devagar e gerar afição, tá? Então o que que isso significa? Significa que uma fição gerou uma fição. É um para um. Isso é bom porque deixa as coisas perfeitamente estáveis. Porque se em média uma flição gera uma fição, a quantidade de energia é estável, as coisas não estão escalando exponencialmente. E isso aqui é o ideal para uma usina nuclear que quer controlar a reação em cadeia. Porém, sendo mais sincero, com tanta água aqui no meio, o mais provável talvez seja que mais nêutrons sejam moderados. Com isso, esses três nêutrons iniciais aqui, quem sabe podem ser colidos o suficiente e gerar mais uma fição, um sucesso, outra fição, outro sucesso e até, quem sabe um terceiro sucesso. Então, nesse caso, nós podemos dizer que se a água estiver realmente moderando em média três nêutrons de cada fição, então uma fição está gerando três fições e dessas três fições vão gerar mais e depois mais 27, 81, 243 e assim vai escalando exponencialmente, o que não é tão legal, especialmente pro Rio de Janeiro. Então, para evitar uma moderação em excesso, nêutrons lentos, em quantidades muito grandes e até uma explosão, nós temos que usar esse negócio bem aqui para envenenar a reação em cadeia. Mas o que é esse negócio? Esse negócio é uma barra que contém átomos de boro em moléculas de ácido bórico. Esse aqui é o nosso veneno, ó. A gente tem a água também, isso, o próprio enriquecimento e o ácido bórico, diluído na água do refrigerante. Quanto mais ácido bóico você coloca, menos nêutron fica livre para fazer a próxima fição. Pois é. Então, como é que o negócio acontece? Lembra que um alvo, depois de acertado com o nêutron, poderia simplesmente absorver ele e nada aconteceria? Bom, e adivinha só? Um ótimo alvo que faz esse papel lindamente é o átomo de Boro. Boro é capaz de absorver nêutrons. OK? Então vamos dizer que a gente quer que a nossa reação em cadeia fique estável com uma fição, gerando uma única outra fição, uma proporção ideal de um para um. Isso quer dizer, então, que temos aqui um átomo de urânio que se ficionou, gerou três nêutrons e aqui do outro lado temos três possíveis alvos para cada um desses nêutrons. Para fazer com que a reação em cadeia fique estável, precisamos que apenas um desses nêutrons seja moderado e acabe acertando um desses alvos. Assim, vamos ter apenas um sucesso. O problema é que, como vimos, a água acaba aumentando as chances de sucesso, porque ela deixa esses nêutrons mais devagar. Então, o desafio aqui, na verdade, seria fazer com que apenas um desses três nêutrons causem um sucesso. Temos que tirar dois deles da jogada. Agora, como que nós fazemos isso? Adicionando boro diluído na água do reator. Se a gente fizer isso, nós podemos mais facilmente absorver esses nêutrons extras, fazendo com que probabilisticamente apenas um nêutron de uma fição gere uma nova fição. E isso aqui, a princípio, poderia fazer com que a reação em cadeia se tornevel com uma fição, gerando apenas uma outra fição. Isso poderia já ser o suficiente? Imagina que esse reator aqui nós encontramos dentro dele água com boro. Então vamos supor que tem uma concentração de boro grande o suficiente para que a reação em cadeia não cresça, apenas se mantenha estável. É assim, isso seria ótimo se o reator já estivesse ligado e funcionando. Mas e se eu quiser ligar ele? Eu teria que fazer com que a reação em cadeia crescesse, mas eu não posso porque o boro lá dentro não me permite. As coisas ficam apenas do jeito que estão e se ele tá desligado, ele não pode ser ligado. Para fazer a reação em cadeia crescer, a gente teria que retirar um pouco desse boro para aumentar as chances de sucesso. E tirar o boro diluído na água dentro de um reator não é uma coisa tão rápida de se fazer. E pior ainda, imagina que se um dia eu precisar desligar o reator para fazer uma manutenção ou evitar algum acidente, como que eu poderia reduzir a reação em cadeia se ela está travada numa proporção de fição de uma para uma fição, tirando uma fição, eu teria que rapidamente, desesperadamente botar mais boro aqui, mas isso aqui não acontece de forma rápida. Então, no fim das contas, para rapidamente ligar ou desligar um reator, para fazer a reação em cadeia aumentar ou diminuir, é preciso ter a capacidade de alterar a quantidade de boro rapidamente ao toque de alguns botões. É preciso então disso aqui. Para facilitar a visualização, vamos dizer que é isso aqui. Essa barra de controle contém bastante boro. Boro que envenena a reação em cadeia. Então, se ela está abaixada, ela está levando muito boro lá para baixo, para onde está o urânio, e isso envenena a reação em cadeia. e em média menos de um nêutron de determinada fição, vai ser capaz de gerar uma outra fição. Com isso, o reator vai perdendo intensidade e a reação em cadeia vai diminuindo. O reator então é desligado porque nós baixamos essa barra de controle. Ou seja, o boro diluído na água é muito lento para causar alterações na reação em cadeia, mas o boro nas barras de controle pode fazer isso bem rápido. Quando você quer, digamos assim, reduzir um lentamente a potência, você injeta ácido bórico, aumenta a concentração de ácido bórico, ele vai tirar a disponibilidade de nêuton, a potência do reator vai baixar. Se você quiser reduzir, precisar reduzir a potência instantaneamente, você simplesmente joga as barras de controle que faz a redução imediata da fissão nuclear, tá? Então, se você quiser ligar o reator, basta você fazer o contrário. Quando você vai levantando a barra de controle, você vai tirando o contato da barra de controle com o urânio lá embaixo. Isso vai acabar deixando mais espaço para que, em média, mais de um nêutronção consiga gerar uma nova fição. E claro, um reator não tem só uma barra de controle, ele na verdade tem várias. E aí você pode mover uma ou apenas algumas poucas para alterar um pouco a potência do reator ou você pode também mover todas para alterar muito. Então é graças ao boro, graças às barras de controle que controlam o poder do átomo. Isso é que envenena a reação de cadeia. É graças a isso que as usinas nucleares controlam o poder do átomo. E era justamente esse feito da tecnologia que estava acontecendo enquanto eu estava sobre um poderoso reator nuclear. Tudo graças ao veneno que o Rio de Janeiro mais precisa. E você não precisa criar um novo universo, até porque isso é completamente ilegal. Agora, para saber o por que é ilegal criar um novo universo, basta clicar bem aqui no maior canal de ciência do Nordeste. Me siga nas minhas redes sociais para ver meus vídeos curtos. E muito obrigado, eletronuclear mais uma vez por ter me levado para conhecer as usinas de Angra. Tchau.