{"id":51800,"date":"2020-01-31T12:45:43","date_gmt":"2020-01-31T11:45:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/o-que-e-a-agua-na-engenharia-nuclear-definicao\/"},"modified":"2020-03-02T11:57:48","modified_gmt":"2020-03-02T10:57:48","slug":"o-que-e-a-agua-na-engenharia-nuclear-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/pt-br\/o-que-e-a-agua-na-engenharia-nuclear-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 a \u00e1gua na engenharia nuclear – defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Usos da \u00e1gua na engenharia nuclear.\u00a0Na engenharia nuclear, a \u00e1gua tem v\u00e1rios usos.\u00a0A \u00e1gua \u00e9 uma subst\u00e2ncia not\u00e1vel e possui muitas propriedades f\u00edsicas not\u00e1veis.\u00a0Engenharia T\u00e9rmica<\/div>\n<\/div>\n
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Usos da \u00e1gua na engenharia nuclear<\/h2>\n
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\u00c1gua como fluido de refrigera\u00e7\u00e3o do reator<\/h2>\n


\n\u00c1gua<\/a>\u00a0e vapor<\/strong>\u00a0s\u00e3o um fluido comum usado para\u00a0a troca de calor<\/strong>\u00a0no circuito prim\u00e1rio (da superf\u00edcie das barras de combust\u00edvel ao fluxo do l\u00edquido refrigerante) e no circuito secund\u00e1rio.\u00a0\u00c9 utilizado devido \u00e0 sua\u00a0disponibilidade<\/strong>\u00a0e\u00a0alta capacidade de calor,<\/strong>\u00a0tanto para refrigera\u00e7\u00e3o quanto para aquecimento.\u00a0\u00c9 especialmente eficaz para transportar calor atrav\u00e9s da\u00a0vaporiza\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0e\u00a0condensa\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0da \u00e1gua devido ao seu\u00a0calor latente muito grande de vaporiza\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Uma desvantagem \u00e9 que os reatores moderados a \u00e1gua precisam usar\u00a0o circuito prim\u00e1rio de alta press\u00e3o<\/strong>\u00a0para manter a \u00e1gua no\u00a0estado l\u00edquido<\/strong>\u00a0e para obter efici\u00eancia termodin\u00e2mica suficiente.\u00a0\u00c1gua e vapor tamb\u00e9m reagem com metais comumente encontrados em ind\u00fastrias como a\u00e7o e cobre, que s\u00e3o oxidados mais rapidamente por \u00e1gua e vapor n\u00e3o tratados.\u00a0Em quase todas as centrais t\u00e9rmicas (carv\u00e3o, g\u00e1s, nuclear), a \u00e1gua \u00e9 usada como fluido de trabalho (usado em um circuito fechado entre caldeira, turbina a vapor e condensador) e o l\u00edquido de arrefecimento (usado para trocar o calor residual por um corpo de \u00e1gua) ou transport\u00e1-lo por evapora\u00e7\u00e3o em uma torre de resfriamento).<\/p>\n

\"Propriedades<\/a>
Tabelas de vapor – par\u00e2metros comuns em sistemas de energia<\/figcaption><\/figure>\n

\u00c1gua e vapor\u00a0<\/strong>s\u00e3o um meio comum, porque suas propriedades s\u00e3o muito\u00a0conhecidas<\/strong>\u00a0.\u00a0Suas propriedades est\u00e3o tabuladas nas chamadas ”\u00a0Tabelas Steam<\/strong>\u00a0“.\u00a0Nessas tabelas, as propriedades b\u00e1sicas e principais, como press\u00e3o, temperatura, entalpia, densidade e calor espec\u00edfico, s\u00e3o tabuladas ao longo da curva de satura\u00e7\u00e3o vapor-l\u00edquido em fun\u00e7\u00e3o da temperatura e da press\u00e3o.\u00a0As propriedades tamb\u00e9m s\u00e3o tabuladas para estados monof\u00e1sicos (\u00a0\u00e1gua compactada<\/strong>\u00a0ou\u00a0vapor superaquecido<\/strong>\u00a0) em uma grade de temperaturas e press\u00f5es que se estendem a 2000 \u00baC e 1000 MPa.<\/p>\n

Outros dados\u00a0oficiais<\/a>\u00a0abrangentes podem ser encontrados na\u00a0p\u00e1gina\u00a0do\u00a0NIST Webbook<\/a>\u00a0sobre propriedades termof\u00edsicas de fluidos.<\/p>\n

Veja tamb\u00e9m: Tabelas Steam<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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\u00c1gua como moderador<\/h2>\n

O moderador de n\u00eautrons<\/a>\u00a0, que \u00e9 importante em\u00a0reatores t\u00e9rmicos<\/strong>\u00a0, \u00e9 usado para moderar, ou seja, desacelerar os n\u00eautrons da\u00a0fiss\u00e3o<\/a>\u00a0para as\u00a0energias t\u00e9rmicas<\/a>\u00a0.\u00a0N\u00facleos com\u00a0baixo n\u00famero de massa<\/strong>\u00a0s\u00e3o mais eficazes para essa finalidade, portanto, o moderador \u00e9 sempre um material com baixo n\u00famero de massa.\u00a0Os moderadores comumente usados \u200b\u200bincluem\u00a0\u00e1gua (leve) comum<\/strong>\u00a0(aproximadamente 75% dos reatores do mundo),\u00a0grafite<\/strong>\u00a0s\u00f3lida\u00a0(20% dos reatores) e\u00a0\u00e1gua pesada<\/strong>\u00a0(5% dos reatores).<\/p>\n

Na maioria dos reatores nucleares<\/strong>\u00a0, a \u00e1gua \u00e9\u00a0um refrigerante e um moderador<\/strong>\u00a0.\u00a0A modera\u00e7\u00e3o ocorre especialmente nos n\u00facleos de hidrog\u00eanio.\u00a0No caso do\u00a0hidrog\u00eanio<\/strong>\u00a0(A = 1) como n\u00facleo alvo, o n\u00eautron incidente pode ser completamente interrompido – possui o maior\u00a0decr\u00e9scimo m\u00e9dio de energia logar\u00edtmica m\u00e9dio<\/a>\u00a0de todos os n\u00facleos.\u00a0Por outro lado, os n\u00facleos de hidrog\u00eanio t\u00eam\u00a0se\u00e7\u00e3o transversal de absor\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0relativamente maior\u00a0, portanto a \u00e1gua n\u00e3o \u00e9 o melhor moderador de acordo com\u00a0a raz\u00e3o moderadora<\/a>\u00a0.<\/p>\n

\"Moderadores<\/a><\/p>\n

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\u00c1gua como blindagem de n\u00eautrons<\/h2>\n
\"Blindagem<\/a>
\u00c1gua como escudo de n\u00eautrons<\/figcaption><\/figure>\n

A \u00e1gua devido ao alto teor de hidrog\u00eanio e \u00e0 disponibilidade\u00a0\u00e9<\/strong>\u00a0uma\u00a0prote\u00e7\u00e3o\u00a0<\/strong>efetiva<\/strong>\u00a0e comum aos\u00a0n\u00eautrons<\/strong>\u00a0.\u00a0No entanto, devido ao baixo n\u00famero at\u00f4mico de hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio, a \u00e1gua n\u00e3o \u00e9 um escudo aceit\u00e1vel contra os raios gama.\u00a0Por outro lado, em alguns casos, essa desvantagem (baixa densidade) pode ser compensada pela alta espessura da prote\u00e7\u00e3o da \u00e1gua.\u00a0No caso de n\u00eautrons, a \u00e1gua modera perfeitamente os n\u00eautrons, mas com a absor\u00e7\u00e3o de n\u00eautrons pelos raios gama secund\u00e1rios do n\u00facleo de hidrog\u00eanio com alta energia s\u00e3o produzidos.\u00a0Esses raios gama penetram muito na mat\u00e9ria e, portanto, podem aumentar os requisitos de espessura da prote\u00e7\u00e3o da \u00e1gua.\u00a0Adicionando um\u00a0\u00a0\u00e1cido b\u00f3rico<\/a>\u00a0pode ajudar com esse problema (absor\u00e7\u00e3o de n\u00eautrons nos n\u00facleos de boro sem forte emiss\u00e3o gama), mas resulta em outros problemas com a corros\u00e3o dos materiais de constru\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Veja tamb\u00e9m:\u00a0Blindagem de n\u00eautrons<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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\u00c1gua como prote\u00e7\u00e3o contra radia\u00e7\u00e3o gama<\/h2>\n

Em resumo, a blindagem eficaz da radia\u00e7\u00e3o gama baseia-se na maioria dos casos no uso de materiais com duas propriedades de materiais a seguir:<\/p>\n