Energia Nuclear

A primeira lei da termodinâmica diz que a energia não pode ser nem criada nem destruída. A termodinâmica, para quem tem menos familiaridade com a física, investiga os processos de transformação da energia e o comportamento dos sistemas envolvidos nessas ocorrências. Uma usina nuclear não existiria sem os conhecimentos dessa área.

À primeira vista, pode parecer árido e difícil envolver-se com discussões desse tipo. Mas reflexões sobre a transformação da energia podem trazer a experiência de uma profunda revisão no que parece ser a banalidade do cotidiano.

O movimento dos olhos do leitor para acompanhar esse texto, por exemplo, exige o dispêndio de uma quantidade de energia pelo organismo. Essa energia é retirada de alimentos, de origem animal ou vegetal. A fonte que supre animais e vegetais, no entanto, é o Sol e a usina de força do Sol é a fusão nuclear.

Tanto o caldeirão solar como o de outras estrelas, no entanto, só se aquecem, a milhões de graus, por efeito da gravidade.

A pressão gravitacional comprime as massas de gases que formam esses astros até o ponto de entrarem em fusão. Nesse caso, átomos mais leves combinam-se para formar outros mais pesados. A diferença de massa, nessa conversão, é eliminada sob a forma de energia. É o que diz a fórmula de equivalência de massa e energia, a conhecida E= m.C2.

Pronto. Em meia dúzia de passagens, a fonte de energia deixou o coração quente das estrelas para mover os olhos do leitor.

Pode-se discutir o futuro do Universo a partir da segunda lei da termodinâmica.

A segunda lei diz respeito à entropia, quantidade de desorganização de um sistema. Isaac Asimov escreveu um belo conto sobre entropia e morte do Universo em Nove Amanhãs. A pergunta contida no livro é se a entropia pode ser detida.

No cotidiano, temos uma visão equivocada de fluxo e fontes de energia.

A energia elétrica gerada por quedas d'água parece não ter relação com a energia nuclear, eólica, solar, das marés, ou a que mantém aquecido e brilhante o núcleo de galáxias e corpos poderosamente energéticos e distante, os quasares.

É uma visão enganosa. Segundo a cosmologia do Big Bang, toda a energia do Universo, originou-se da explosão primordial e não cessou de se transformar. O desafio da ciência é contar como tudo isso aconteceu.

Um átomo radioativo como o do urânio, utilizado em reatores nucleares ou em bombas atômicas, formou-se na fase final da vida de uma estrela de grande massa. O artífice das supernovas, como essas estrelas são conhecidas, é a gravidade.

A gravidade cozinha pacientemente átomos simples nos caldeirões estelares até convertê-los em átomos densos e instáveis de matéria pesada. Quando a ruptura do núcleo, a fissão nuclear, libera a energia desses átomos, em reatores nucleares modernos, a água aquecida movimenta um gerador de energia elétrica. Como uma velha máquina a vapor tocada a carvão.

No interior solar, por fusão nuclear, 600 mil toneladas de hidrogênio são convertidos em hélio a cada segundo. Há uma diferença de massa, entre hidrogênio e hélio, eliminada sob forma de energia. Essa é a fonte que alimenta a vida na Terra.

Mas não só diretamente. O aquecimento da Terra dá origem a certos movimentos como as correntes marinhas e os ventos, além de vaporizar a água que formará a nascente dos rios. Contidas em grandes represas as águas têm sua energia potencial acumulada. Com essa força movimenta as turbinas de conversão de energia cinética, o movimento, em energia elétrica.

Os ventos encrespam as águas do mar e formam ondas que varrem praias e costões rochosos num movimento incessante. É possível retirar energia das correntes marinhas e das ondas e, no futuro, certamente faremos isso melhor que agora.

Com a energia das marés não é diferente. Durante muito tempo não se soube. Mas agora sabemos bem que a gravidade, neste caso a interação gravitacional entre a Terra, Sol e Lua, especialmente, é a fonte de energia que move as marés.

Há muitas outras fontes de energia, como a que movimenta a crosta quebrada da Terra e dá origem a vulcanismo, sismo e maremotos. Ainda assim, o que alimenta todas essas usinas é a energia da gravitacão universal.

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Atualizado em 10/08/2000