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O lixo nuclear pode ser reutilizado?

Em algum momento nas últimas décadas, você certamente já deve ter assistido a um filme de ação com uma trama que gira em torno de algum tipo de plano terrorista para detonar uma bomba atômica ou algum outro tipo de dispositivo nuclear, embora a cidade sempre costuma ser salva no momento final pelo herói. O mais interessante disso tudo é que, em alguns desses filmes, o material radioativo usado na bomba é proveniente de uma instalação governamental e pode até ser uma forma de lixo nuclear.

Obviamente, Hollywood está muito longe de retratar a vida real em sua forma nua e crua, mas o fato é que realmente existe uma quantidade enorme de lixo nuclear sendo armazenado em vários lugares ao redor do mundo, de modo que os governos tendem a gastar muito tempo e energia mantendo esses locais protegidos e isolados.

Em vez de armazenar milhares de toneladas de lixo nuclear, uma solução óbvia seria reciclá-lo de alguma forma, mas será que isso é possível? Os resíduos nucleares podem ser reutilizados ou neutralizados? Se sim, por que esse não é o procedimento operacional para todas as instalações nucleares da Terra? São essas as questões que vamos abordar ao longo desse artigo!

O que exatamente é o lixo nuclear?

Lixo nuclear é um termo amplo que pode ser usado para descrever várias coisas, incluindo materiais que foram contaminados por radiação, como o material estrutural dos edifícios ao redor de Chernobyl, ou até mesmo os subprodutos de determinadas áreas médicas e campos de pesquisa. Em consultórios médicos e hospitais, muitas vezes você vê sinais de aviso em algumas caixas de descarte com o símbolo de resíduos radioativos. Esse tipo de resíduo geralmente pode ser incinerado ou comprimido e depois enterrado.

No entanto, para os fins deste artigo, discutiremos a forma mais comum e controversa de lixo nuclear, que é o resíduo atômico que é gerado depois que o combustível nuclear é usado em um reator para a geração de energia em usinas nucleares. Quando a maioria das pessoas pensa em lixo nuclear, muitos imaginam uma poça de lodo verde brilhante vazando de uma fenda de um barril danificado, mas isso costuma ser bem diferente.

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Na prática, o combustível nuclear normalmente assume uma forma parecida com outros tipos de combustível. Ele costuma ser usado em tubos de metal selados, de modo que quando esse combustível é “consumido”, o seu resíduo é colocado novamente em tubos de metal selados que tem a tarefa de conter o material radioativo. Isso é geralmente chamado de “resíduo de alto nível”, pois contém concentrações muito altas de radiação.

Esse resíduo de alto nível não reciclado deve ser armazenado em um repositório seguro e permanente, pois pode permanecer radioativo por centenas de milhares, se não milhões de anos. Além desses resíduos nucleares de alto nível, também existem subprodutos de resíduos nucleares de baixo nível que também são gerados por usinas de energia, de modo que estes também devem ser manuseados e armazenados com segurança. No entanto, a meia-vida desse resíduo de baixo nível é muito menor e pode ser totalmente neutralizada dentro de algumas décadas.

Os resíduos nucleares podem ser reciclados?

Ao contrário do que muita gente imagina, o lixo nuclear pode sim ser reciclado. De fato, os principais países nucleares, como França e Japão, reciclam regularmente seus resíduos nucleares, fazendo com que eles aproveitem ao máximo seus recursos. Isso também minimiza o volume de resíduos potencialmente tóxicos que eles precisam armazenar por milênios.

Mas antes de entrarmos nos detalhes de como o lixo nuclear é reciclado, vamos dar uma olhada rápida em como o combustível nuclear é gasto ou, mais especificamente, vamos olhar para a transformação que ocorre no material nuclear. Pois bem, os reatores nucleares geralmente usam a fissão nuclear para gerar energia, sendo o urânio o elemento radioativo mais comum a ser usado neste processo. O urânio natural encontrado na crosta terrestre é uma mistura de formas ligeiramente diferentes, conhecidas como isótopos, incluindo U-238, U-235 e U-234.

O U-235 é um isótopo particularmente especial, pois é o único material natural da Terra que é físsil, o que em outras palavras significa que ele pode ser facilmente dividido para liberar grandes quantidades de energia. Quando o urânio natural é extraído, ele é normalmente enriquecido, sendo que quando o urânio enriquecido é colocado no reator nuclear, é desencadeada uma reação em cadeia controlada.

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Imagine isso como um nêutron sendo “esmagado” em um núcleo de urânio, fazendo com que ele se separe e gere ainda mais nêutrons. Consequentemente, esses nêutrons dispersos dividem outros núcleos atômicos, causando uma reação em cadeia. Cada vez que um átomo é dividido, ele libera quantidades enormes de energia e calor, que são usadas para criar o vapor que move as turbinas que produzem energia.

Os principais obstáculos à reciclagem de resíduos nucleares

Como foi dito anteriormente, existem opções para reciclar os resíduos nucleares e reduzir a necessidade do uso de técnicas de armazenamento arriscadas. Então, o que impede os países de investirem totalmente nesse tipo de tecnologia sustentável? Bem, como em qualquer coisa relacionada à produção de energia, os custos incorridos com a reciclagem nuclear são bastante altos, sem falar que, no passado, a quantidade de energia necessária para reciclar o combustível poderia ser maior que a energia produzida.

No entanto, a reciclagem de resíduos nucleares se tornou muito mais eficiente com o passar do tempo, de modo que novas técnicas estão tornando esse processo de reciclagem algo muito mais viável em várias partes do muno. Os Estados Unidos são um dos poucos países nucleares economicamente desenvolvidos que ainda se recusam a reciclar seus resíduos nucleares de alto nível, contando com mais de 70.000 toneladas de resíduos radioativos armazenados em várias usinas nucleares espalhadas por todo o seu território.

A proibição americana de reciclagem de combustível irradiado, criada em 1977, ainda está em vigor e impede o país de ser um verdadeiro líder em independência de energia sustentável. Uma razão para isso é o medo de que terroristas tentem roubar lixo nuclear reciclado ou fabricar o seu próprio para fins criminosos. Por isso, até o momento, nenhum combustível nuclear usado em território norte-americano foi reaproveitado ou proliferado via reciclagem de combustível nuclear.

Outros países, como França, Japão, Bélgica, Alemanha, Suíça e Rússia, adotaram uma postura mais progressista e reciclam regularmente seus resíduos nucleares. De fato, à medida que os custos do armazenamento de resíduos nucleares continuam aumentando, a reciclagem de combustível irradiado se tornará uma necessidade para todas as nações nucleares do mundo.

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