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2 ESTUDO DE CASO1 CLEVERSON PACHECO * FELIPE DE OLIVEIRA KLOEPPEL* KIMEL JACKSON BARBOSA FILHO* WELLINGTON VIEIRA* RESUMO: O estudo de caso é um método qualitativo que consiste, geralmente em uma forma de aprofundar uma unidade individual. Ele serve para responder questionamentos que o pesquisador não tem muito controle sobre o fenômeno estudado. O estudo de caso contribui para compreendermos melhor os fenômenos individuais, os processos organizacionais e políticos da sociedade. É uma ferramenta utilizada para entendermos a forma e os motivos que levaram a determinada decisão. Conforme Yin (2001) o estudo de caso é uma estratégia de pesquisa que compreende um método que abrange tudo em abordagens especificas de coletas e analise de dados. Nesse estudo iremos citar dois estudos de caso, o acidente nuclear da Chernobyl e o Tokamak um reator experimental de fusão nuclear. Palavras-chave: Estudo de Casa. Chernobyl. Tokamak. 1 INTRODUÇÃO Este artigo tem como principal objetivo, apresentar para o leitor a história de um dos maiores acidente nuclear ocorrido até os dias atuais, o acidente de 1 Trabalho apresentado à disciplina de Máquinas Térmicas do 9° Período para avaliação do 1º bimestre 2016. Orientador: Paulo Roberto Lagos. * Aluno no 9º período de Engenharia Mecânica na Universidade Tuiuti do Paraná. cesso_san@hotmail.com. * Aluno no 9º período de Engenharia Mecânica na Universidade Tuiuti do Paraná. felipekloeppel@gmail.com. * Aluno no 9º período de Engenharia Mecânica na Universidade Tuiuti do Paraná. Kimel-barbosa@hotmail.com. * Aluno no 9º período de Engenharia Mecânica na Universidade Tuiuti do Paraná. wellingtonvieira_@hotmail.com. 3 Chernobyl, explicando um pouco da sua historia, como foi ocorrido do acidente, quem supostamente foram os responsáveis, quantidades de pessoas que perderam as suas vidas quanto pela radiação por problemas de saúde ou tentando salvar outras vidas, e como está nos dias atuais à cidade Prypiat aonde a usina nuclear de Chernobyl se encontrava. Será mostrado um experimento para obtenção de energia denominada Tokamak, em que ano essa tecnologia se iniciou, quais foram seus criadores, como é o seu conceito para gerar todo essa energia, será explicado como todo esse processo ocorre, se este tipo de energia gera algum resíduo radioativo. E como estão os estudos de Tomakak nos dias atuais. 2 CHERNOBYL Chernobyl é maior acidente nuclear da história, a usina nuclear de chernobyl está situada na Ucrânia. A usina era composta por quatro reatores, cada um capaz de produzir um gigawatt de energia elétrica (3,2 gigawatts de energia térmica). Em conjunto, os quatro reatores produziam cerca de 10% da energia elétrica utilizada pela Ucrânia na época do acidente. Chernobyl, ainda guarda as marcas da explosão do reator 4, que espalhou radiação pelo país e pelos territórios vizinhos em 26 de abril de 1986, chernobyl era um símbolo do avanço da União Soviética. As causas da tragédia nuclear ainda são motivo de discussão, alguns especialistas apontam erros humanos, enquanto outros avaliam erros no projeto, a razão mais aceita é a união das duas falhas. No dia da explosão estava agendado um procedimento de rotina no reator 4, ele seria desligado e os responsáveis aproveitaram para fazer um teste, a intenção inicial era observar o comportamento do reator nuclear quando utilizado com baixos níveis de energia. Contudo, para que o teste fosse possível, os responsáveis pela unidade teriam que quebrar o cumprimento de uma série de regras de segurança indispensáveis, entre outros erros, os funcionários envolvidos no episódio interromperam a circulação do sistema hidráulico que controlava as temperaturas do reator. Com isso, mesmo operando com uma capacidade inferior, o reator entrou em um processo de superaquecimento incapaz de ser revertido. Em poucos instantes a formação de uma imensa bola de fogo anunciava a explosão do reator rico em Urânio-235, elemento químico de grande poder radioativo, fez com que o teste terminasse de forma trágica. O 4 acidente lançou 70 toneladas de urânio e 900 de grafite na atmosfera. Em termos comparativos, o material radioativo disseminado naquela ocasião era assustadoramente quatrocentas vezes maior que o das bombas utilizadas no bombardeio às cidades de Hiroshima e Nagasaki, no fim da Segunda Guerra Mundial. Após a explosão, milhares de trabalhadores foram enviados ao local para combater as chamas e garantir a resfriação do reator, esses homens perderam a vida no combate ao incêndio. Na segunda etapa, para conter a radiação, trabalhadores sem equipamento adequado passaram seis meses construindo uma estrutura de isolamento. O alto nível de radiação afetou as regiões no entorno da usina, chegando a uma área de 100 mil km2. A cidade que abrigava os trabalhadores de Chernobyl era Prypiat, construída para essa função em 1970. A orientação para deixar as casas só veio 30 horas depois do acidente, os habitantes tiveram 40 minutos para pegar os itens de maior necessidade e sair da cidade. Eles foram avisados que poderiam voltar em três dias. A área, porém, passou a fazer parte da zona de exclusão estabelecida no entorno da usina e Prypiat virou uma cidade fantasma. Os soviéticos tentaram esconder o acidente, mas os níveis de radiação foram detectados em outros países. A primeira notícia sobre a explosão saiu no dia 29, na Alemanha, três dias depois do ocorrido. A usina chegou a continuar em funcionamento, com turnos menores, e passou por dois princípios de incêndio, em 1991 e 1996. O governo soviético admitiu 15 mil mortes, enquanto organizações não governamentais calculam 80 mil. Segundo números oficiais, 2,4 milhões de ucranianos sofrem de problemas de saúde relacionados ao acidente. Ainda hoje, 27 anos depois, 6% do PIB ucraniano é destinado aos efeitos da tragédia, como pagamento de indenização às vítimas. Um museu foi construído na capital Kiev para lembrar Chernobyl e as pessoas afetadas pela radiação. 5 FIGURA 01 - USINA DE CHERNOBYL VISTA DE PRYPIAT. FONTE: WIKIMEDIA COMMONS 3 TOKAMAK Experimento Internacional de Reatores Termonucleares”, é um projeto baseado na tecnologia do reator “Tokamak” para obtenção de energia através da fusão termonuclear do hidrogênio. Tokamak (sigla em russo que significa câmara magnética toroidal) é um reator que é baseado no conceito de confinamento magnético, no qual um plasma é contido numa câmara de vácuo em forma de donut, que é alimentada por uma mistura combustível de deutério e trítio (2 isótopos do hidrogênio), que é aquecida por um campo magnético, a temperaturas que ultrapassam 150 milhões °C , com isso, ocorre a fusão do Hidrogênio, gerando energia na formação de um plasma quente, que é mantido longe das paredes do Tokamak, devido a um intenso campo magnético, que é produzido por um conjunto de bobinas supercondutoras, que estão espaçadas em torno do eixo secundário do Tokamak. A energia produzida nesse processo é usada para transforma água liquida em vapor, e esse vapor gerado é usado para mover uma turbina e gerar energia elétrica. 6 2 1H + 3 1H → 4 2He + 1 0n. Reação da fusão Nuclear dos isótopos de hidrogênio deutério e trítio resultando em Helio e em nêutron O Tokamak foi inventado na década de 50 pelos cientistas russos Igor Tamm e Andrei Sakharov, mas devido aos estudos de fusão nuclear terem ficado meio parado no tempo,os reatores de fissão nuclear (que são reatores onde ocorre a quebra de átomos de urânio ou plutônio para se gerar uma grande quantidade de energia) evoluíram de tal modo, que hoje praticamente todas as usinas nucleares, são usinas de fissão nuclear. Diferentemente dos reatores de fissão nuclear, o Tokamak não gera resíduos radioativos que nem os reatores fissão, com isso, a energia gerada pelo Tokamak é limpo. Os estudos referentes ao tokamak ganharam força no final da década de 80. E em 199, os cientistas do laboratório de pesquisas JET (Joint European Torus) produziram as primeiras gotas de energia de fusão. Esse marco histórico foi obtido pelo maior e mais importante tokamak em operação do laboratório de pesquisas JET. Esse tokamak do laboratório JET garantiu uma potência de 1,7 megawatt durante pelo menos 2 segundos. Algo que pode parecer pouco, mas para uma experiência científica é tempo de sobra, pois vale lembrar que em uma bomba de hidrogênio, todas as reações necessárias à explosão ocorrem em milionésimos de segundo. Além disso, o objetivo da experiência era justamente demonstrar que a fusão controlada de deutério era possível. Atualmente, há dezenas de tokamaks sendo estudados no mundo inteiro. Sendo que esses estudos vem otimizando os tokamaks ano após ano. E em questão de décadas, os tokamaks podem começar a ocupar o lugar dos reatores de fissão nuclear. 7 FIGURA 02: TOKAMAK DA COREIA FONTE: GOOGLE.COM REFERÊNCIAS ALEXIEVICH SVETLANA, vozes de Chernobyl 2016. Disponível em: http://www.elsinore.pt/media/pdf/9789898831828.pdf. Acesso em 11 jun. 2016. C. E. KESSEL, Controle de plasma em tomakak, 2006. Disponível em: https://www.lehigh.edu/~eus204/workshop/fcw/talks/Kessel_talk.pdf. Acesso em 11 de jun. 2016. CHERNOBYL acidente nuclear. Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/historia/chernobyl-acidente-nuclear.htm. Acesso em 20 mar. 2016. CHERNOBYL maior acidente nuclear. Disponível em: educacao.globo.com/artigo/chernobyl-maior-acidente-nuclear-da-historia.html. Acesso em 20 mar. 2016. http://www.iter.org/mach. Acessado em 19 mar. 2016. FUSÃO NUCLEAR e reatores nucleares. Disponível em: http://science.howstuffworks.com/fusion-reactor3.htm. Acessado em 19 mar. 2016. http://www.iter.org/sci/beyondite. Acessado em 19 mar. 2016. RUBBO JULIO, 2016. Lixo Atômico. Disponível em: http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/32/003/32003188.pdf. Acesso em 11 jun. 2016. STEPHEN C. JARDIN, conceito e equações, 2010. Disponível em: 8 http://smai.emath.fr/cemracs/cemracs10/PROJ/slides-jardin-1.pdf. Acesso em 11 jun. 2016.