Perguntas e Respostas Sobre Usinas Nucleares

Qual é a vida útil das usinas nucleares?

A vida útil das usinas nucleares é em média de 40 anos. Entretanto, a robustez do projeto das usinas similares a Angra 1 e Angra 2 permite prorrogar suas vidas úteis, a exemplo de dezenas de usinas americanas com projeto igual ao das brasileiras. A extensão de vida útil das usinas nucleares é uma estratégia adotada em diversos países como alternativa à construção de novas usinas.
Normalmente, a renovação de licença prolonga a vida da usina em mais 20 anos, representando, para a operadora, um período de receita com o investimento inicial já amortizado.

Como é o funcionamento de uma usina nuclear?

Uma usina nuclear funciona como uma usina térmica convencional; só que, para gerar o calor, não usa combustão de carvão, óleo ou gás. A matéria-prima da usina é o urânio, que é extraído no Brasil, em sua maioria da mina de Caetité, na Bahia. Os elementos combustíveis das usinas são compostos por varetas cheias de pequenas pastilhas cerâmicas de dióxido de urânio. A geração de energia começa com a fissão dos átomos de urânio dentro do núcleo do reator. Essa fissão gera calor e aquece a água do sistema primário. No Gerador de Vapor, essa água aquece a do sistema secundário, transformando-a em vapor. Após movimentar a turbina, esse vapor passa pelo condensador, onde é resfriado pela água do mar (sistema terciário) e retorna ao Gerador de Vapor. O gerador elétrico acoplado ao eixo da turbina produz a eletricidade que abastece a rede de energia elétrica. É importante salientar que todos os sistemas de circulação de água são independentes, não havendo contato direto entre eles.


Qual o grau de segurança das usinas nucleares?

De todas as atividades industriais, a geração de energia elétrica em usinas nucleares é uma das que oferecem menos risco. O pensamento dominante é que, num ambiente de tolerância zero, sempre é possível melhorar a segurança. As usinas nucleares possuem sistemas de segurança redundantes, independentes e fisicamente separados, em condições de prevenir acidentes e, também, de resfriar o núcleo do reator e os Geradores de Vapor em situações normais ou de emergência. Na situação improvável de perda de controle do reator em operação normal, esses sistemas independentes de segurança entram automaticamente em ação para impedir condições operacionais inadmissíveis.
Além de todos esses sistemas, as usinas nucleares de Angra têm sistemas de segurança passivos, que funcionam sem que precisem ser acionados por dispositivos elétricos. Esses sistemas são as numerosas barreiras protetoras de concreto e aço, que protegem as usinas contra impactos externos (terremotos, maremotos, inundações e explosões) ou aumento da pressão no interior da usina.
Cerca de 95% das substâncias radioativas de uma usina nuclear são geradas no núcleo do reator durante o funcionamento deste, quando da fissão nuclear do combustível. O próprio combustível funciona como barreira interna, pois a maior parte dos produtos que se originam da fissão dos núcleos de urânio fica retida nas posições vazias da estrutura cristalina da matriz cerâmica do UO2. Apenas uma pequena fração dos segmentos de fissão voláteis e gasosos consegue escapar da estrutura do combustível. Para reter essa fração, as pastilhas de dióxido de urânio são colocadas no interior de tubos revestidos por uma liga especial, chamada zircaloy. Os tubos são selados com solda estanque a gás. Na eventualidade de microfissuras em algumas varetas do elemento combustível, existem sistemas de purificação e desgaseificação dimensionados para o reator continuar operando com segurança. O sistema de refrigeração do reator funciona como uma barreira estanque, evitando a liberação de substâncias radioativas.
Angra 1 e Angra 2 operam com um reator do tipo PWR (água pressurizada), que é o mais utilizado no mundo. O reator PWR é projetado para ter características de autorregulação, isto é, com o aumento de temperatura há uma diminuição de potência, exatamente para funcionar como freio automático contra aumentos repentinos de potência.
Ainda assim, para a remota possibilidade de o sistema de refrigeração permitir a liberação não controlada de substâncias radioativas, o reator é envolvido por um edifício de aço estanque, de formato esférico, com 3 centímetros de espessura e 56 metros de diâmetro denominado Prédio de Contenção. Tal barreira é projetada para evitar qualquer liberação de radioatividade no caso do mais sério acidente de falha da refrigeração do núcleo do reator, em que se assume a ruptura total da tubulação do sistema de refrigeração do reator, com toda a água de refrigeração sendo descarregada e contida dentro do Prédio de Contenção. Essa esfera de contenção de aço especial está protegida de impactos externos por um edifício de paredes de concreto armado, com 60 centímetros de espessura. Durante a operação normal da usina, a pressão no lado de dentro do edifício do reator é mantida abaixo da pressão atmosférica externa, exatamente para impedir que produtos radioativos possam escapar do interior da usina para o meio ambiente. Todas essas barreiras são devidamente testadas durante a construção e a montagem da usina e suas integridades verificadas ao decorrer da operação da mesma. Grande parte das ações que visam a neutralizar ocorrências anormais na usina é automática. Mesmo assim, os operadores de uma usina nuclear são altamente treinados e precisam ser necessariamente licenciados pela CNEN. Os
operadores de Angra 1 passam por um rigoroso treinamento realizado nos Estados Unidos e na Europa, onde utilizam simuladores compatíveis com a Sala de Controle de Angra 1. A Eletronuclear possui em Mambucaba (município de Paraty) um simulador que é uma réplica da sala de controle de Angra 2. Lá, todos os operadores da Usina Angra 2 são treinados, podendo-se reproduzir todas as situações que ocorrem durante o funcionamento normal da usina ou em situações anormais e emergenciais. Operadores de diversos países têm sido treinados nesse simulador nos últimos anos. Ainda assim, há um plano de emergência que abrange uma área com raio de quinze quilômetros em torno da CNAAA. Esse plano, que envolve além da Eletronuclear, o Exército, o Corpo de Bombeiros e os órgãos da Defesa Civil, contempla todas as medidas para proteção da população da vizinhança das usinas no caso de um acidente nuclear, inclusive até a necessidade de evacuação ordenada e, por isso, periodicamente são feitos exercícios simulados para que se possa testar o seu funcionamento.
As usinas que constituem a CNAAA foram projetadas e construídas dentro dos mais rigorosos critérios de segurança adotados internacionalmente. Seu licenciamento nuclear está a cargo da CNEN, obedecendo ainda de forma rigorosa à legislação ambiental vigente no país. As usinas são também periodicamente avaliadas por organismos internacionais como IAEA (International Atomic Energy Agency), WANO (World Association of Nuclear Operators) e INPO (Institute of Nuclear Power Operators).


Os padrões de segurança nuclear adotados no Brasil são eficientes?

O Brasil é signatário da Convenção Internacional de Segurança Nuclear e da Convenção Internacional para Gerenciamento Seguro de Combustível Usado e Rejeitos Radioativos. Bianualmente, o país envia relatórios a esses organismos que são rigorosamente escrutinados. Além disso, a Eletornuclear é membro da WANO, que congrega as principais operadoras de usinas nucleares do mundo. Essa associação tem um papel de autorregulamentação do setor, adicional à regulamentação nacional e internacional, garantindo padrões uniformes entre todos os seus associados. As usinas de Angra são inspecionadas regularmente por técnicos da associação, e técnicos das nossas usinas compõem regularmente equipes de inspeção em outras usinas no mundo.


O que é um prédio de contenção?

São envoltórios de contenção dos reatores compostos de duas estruturas/barreiras, de acordo com o conceito de defesa em profundidade que é a base de projeto das usinas nucleares.


De que é formada a estrutura externa das usinas Angra 1 e Angra 2?

Angra 1 – A estrutura externa de concreto do envoltório de contenção de Angra 1 está assentada diretamente na rocha, a uma profundidade aproximada de 10m abaixo do nível do mar. Sua forma é cilíndrica com tampo em calota esférica e com as seguintes características: altura de 58m acima do nível do solo, diâmetro interno de 35m e espessura de parede de 75cm.

Angra 2 – A estrutura de concreto do envoltório de contenção de Angra 2 é de forma cilíndrica com uma cúpula hemisférica, com as seguintes dimensões aproximadas: diâmetro interno de 60m, espessura de 60cm e altura de 60m. Essa estrutura está assentada em cerca de 200 estacas, atingindo até uma profundidade de 40m abaixo do nível do mar.

E a estrutura interna das usinas nucleares, como é formada?

Angra 1 – A forma da estrutura interna do envoltório de contenção de Angra 1 é cilíndrica com tampo em calota esférica e com as seguintes características: a parte cilíndrica tem uma espessura média de 38mm, diâmetro de 32 metros e altura da estrutura de 70 metros.

Angra 2 – A estrutura de aço em Angra 2 é uma esfera que envolve o reator nuclear e as piscinas de elementos combustíveis. As dimensões do envoltório de contenção, de estrutura metálica, são as seguintes: diâmetro interno de 56m, espessura de 30mm e peso de 2.600 toneladas.


Quais são as principais diferenças entre a central de Chernobyl e as usinas de Angra?

O reator acidentado na central de Chernobyl (tipo RBMK1000) difere dos reatores construídos no Brasil (PWR) não apenas no seu princípio físico de funcionamento, mas, também, nas principais características construtivas.
RBMK (Chernobyl):
O reator RBMK1000 é do tipo água fervente circulando em tubos de pressão utilizando grafite como moderador de nêutrons. O combustível consiste de pastilhas de dióxido de urânio enriquecido entre 1,1% e 2% encamisadas em varetas de liga de zircônio.
Os elementos combustíveis estão inseridos nos tubos de pressão, que, por sua vez, estão inseridos nos blocos de grafite. A água de refrigeração circula pelos tubos de pressão e passa ao estado de vapor à medida que remove o calor produzido no núcleo do reator.
O vapor gerado é separado da fase líquida e levado às turbinas. A água resultante da condensação do vapor expandido nas turbinas retorna e é novamente distribuída pelos tubos de pressão, fechando o ciclo.

PWR (Angra 1 e Angra 2):
Nos reatores PWR, a água pressurizada é utilizada como refrigerante e moderador em um circuito fechado (circuito primário), separado do circuito secundário pelos tubos dos Geradores de Vapor. O calor removido do núcleo é transferido ao circuito secundário nos Geradores de Vapor.


Quantos acidentes aconteceram nos últimos dez anos?

Em mais de vinte anos de geração de energia nuclear em Angra, nunca houve um acidente ou evento que pusesse em risco os trabalhadores das usinas, a população ou o meio ambiente da região. A Eletronuclear foi uma das primeiras companhias brasileiras a adotar um programa de cultura de segurança, na qual todos os funcionários estão individualmente comprometidos. Essa determinação levou à adoção de uma Política de Gestão Integrada de Segurança que privilegia a segurança nuclear e abrange a garantia da qualidade, a proteção do meio ambiente, a segurança do trabalho, a saúde ocupacional e a proteção física. O programa de cultura de segurança desenvolvido pela Eletronuclear, pioneiro na indústria mundial, contou com a consultoria da Agência Internacional de Energia Atômica e se tornou uma referência na área de segurança para empresas que operam usinas nucleares em todo o mundo.


Que tipo de acidente seria mais provável de acontecer nas usinas nucleares de Angra?

Na realidade, um acidente nas usinas da CNAAA com consequências radiológicas, isto é, com liberação de material radioativo, é muito pouco provável de acontecer.
O pior acidente que pode ocorrer nas usinas Angra 1 ou Angra 2 é uma fusão do núcleo do reator, motivada por perda de refrigeração associada à perda das barreiras físicas de contenção. Esse foi o caso da usina americana de Three Mile Island (TMI-2), onde houve um acidente com danos ao núcleo e escape do circuito primário de grande quantidade de materiais radioativos que, entretanto, ficaram retidos dentro do envoltório de contenção. Assim como TMI-2, os reatores de Angra 1 e Angra 2 são do tipo PWR, que utilizam água pressurizada como refrigerante e também como moderador.


Nos dosímetros aparece a medida de radiação. Como se chama essa medida?

A unidade do sistema internacional de unidades é o Sievert (Sv). Na rotina operacional, as doses envolvidas são muito baixas. Os dosímetros eletrônicos mostram os submúltiplos automaticamente. As doses registradas aparecem em micro-Sievert (mSv), ou seja, 1/1.000.000 do Sv.


Quanto um funcionário pode receber de radiação? A taxa é mensal?

A Norma CNEN-NN-3.01 (Diretrizes Básicas de Proteção Radiológica) determina os limites para o indivíduo ocupacionalmente exposto e para o público. Os limites são de 50.000 μSv/ano, desde que a média dos últimos 5 anos não ultrapasse 20.000 μSv/ano. A Eletronuclear adota limites operacionais trimestrais e por atividade, de forma a garantir o cumprimento dos limites da Norma.


O que acontece quando se ultrapassa o limite?

Os limites sempre foram cumpridos, nunca ocorreu de um empregado superálos. Procedimentos administrativos proíbem o acesso dos empregados quando as doses acumuladas atingem 80% do limite trimestral. O crédito de 20% do limite trimestral somente será utilizado caso o empregado tenha crédito anual, a tarefa justifique sua participação e com a autorização do gerente direto do empregado e do superintendente da unidade. Como o limite é anual, pode ocorrer que, para o gerenciamento do crédito de dose, o empregado seja afastado das atividades em área controlada por determinados períodos.


O que aconteceria se um avião caísse na Central Nuclear?

As usinas nucleares de Angra dos Reis foram projetadas para resistir a vários tipos de acidentes. Entre os acidentes externos postulados consideram-se o maior terremoto que poderia ocorrer no sítio e o efeito da explosão de um caminhão carregado de TNT em estrada próxima. O prédio onde fica o reator nuclear tem barreiras de concreto e de aço dimensionadas para resistir a esses tipos de evento. Pode-se verificar que, mesmo não sendo necessária a consideração de queda de avião no projeto por causa da baixa probabilidade de ocorrência desse evento, as usinas poderiam resistir até ao impacto de um grande avião em velocidade de pouso ou decolagem, sem que as barreiras de segurança fossem inteiramente rompidas. Um impacto dessa natureza teria uma probabilidade muito pequena de comprometer a segurança da Usina, da população e do meio ambiente.


O projeto estrutural leva em consideração a possível ocorrência de um abalo sísmico?

Sim. Apesar de não ser exigido pelas normas, a Eletronuclear considerou a possibilidade da ocorrência de um terremoto e dimensionou a estrutura de concreto armado para esse esforço.


E o terremoto que atingiu o litoral paulista?

O terremoto da noite do dia 22 de abril de 2008 atingiu 5,2 graus na escala Richter e teve seu epicentro no Oceano Atlântico, a 215 km da cidade de São Vicente, no litoral paulista; e a 315 km da CNAAA. Construídas numa região com probabilidade muito baixa de ocorrência de eventos sísmicos, as usinas de Angra, como já dissemos, foram projetadas para resistir a terremotos. Diversos sistemas garantem, de forma segura, o desligamento das usinas após qualquer abalo que atinja as especificações consideradas no seu projeto.



Existe um monitoramento sísmico nas usinas?

A CNAAA possui uma Estação Sismográfica equipada com aparelhos modernos que monitoram, identificam e analisam os eventos sísmicos locais e regionais. Essa Estação é operada, desde 2002, pelo pessoal do IAG-USP e monitora continuamente qualquer vibração no sítio das usinas e registra todos os eventos. Ela permite determinar o epicentro, a magnitude e demais características de qualquer evento sísmico, além de indicar o nível de aceleração na região da Central Nuclear. Esses registros, aliados aos catálogos sísmicos disponíveis, confirmam a baixa sismicidade da região de Angra. Além disso, cada usina possui instrumentação sísmica própria e independente para monitoramento dessas acelerações.
Caso ocorra um abalo, que ultrapasse 10% das acelerações estimadas no projeto, um alarme é disparado na sala de controle onde sua intensidade pode ser identificada imediatamente. Nesse caso, os valores de aceleração são analisados para calcular seu impacto na usina. Se as acelerações atingirem 50% dos valores de projeto, a Usina deve ser inspecionada para verificar a existência de algum dano.


Existe no local um sistema de segurança adequado para impedir uma possível ocorrência de invasão indesejada? Quais as medidas existentes para se detectar, impedir e combater tal fato?

O conceito de proteção física do local das usinas (sítio) envolve medidas de proteção de fora para dentro, medidas estas que vão se tornando mais rigorosas quanto mais próximas das usinas. O local é dotado de medidas para proteção física, quais sejam:

⇒ existência de cercas concêntricas monitoradas, a externa cercando o sítio e a interna (dupla), as usinas;
⇒ corpo de guarda;
⇒ guaritas em sequência (externa e interna e de acesso às usinas);
⇒ sistema de circuito fechado de televisão e sistema de alarme para abertura das portas dos depósitos.


Como funciona o Plano de Emergência Local?

O Plano de Emergência Local – PEL tem como objetivo proteger a saúde e garantir a segurança dos trabalhadores das usinas e do público em geral presente na Área de Propriedade da Eletronuclear em qualquer situação de emergência radiológica em Angra 1 e/ou Angra 2. O PEL abrange toda a área da CNAAA, a Vila Residencial de Praia Brava e a região de Piraquara de Fora. Esse Plano contempla, ainda, o apoio a ser prestado à Defesa Civil do Estado do Rio de Janeiro e à CNEN na ZPE-3 e na ZPE-5.
Para testar e aprimorar a eficiência das equipes que, vinte e quatro horas por dia, sete dias por semana, respondem pela atuação inicial nas usinas dos Grupos e das Equipes de Emergência, previstas no PEL, a Eletronuclear realiza dez exercícios anuais, sendo cinco por usina. Além desses exercícios simulados, os Grupos e as Equipes de Emergência participam, ainda, dos Exercícios de Emergência – Parcial e dos Exercícios de Emergência – Geral em conjunto com os diversos órgãos dos diferentes níveis de governo diretamente envolvidos no PEE/RJ.


O que aconteceu com o empregado envolvido no incidente?

Houve uma advertência formal ao empregado que descumpriu o procedimento de trabalho, na qual foi reforçado que os procedimentos de segurança precisam ser cumpridos.


É comum ocorrer eventos com contaminação de trabalhadores nas usinas?

Não é incomum ocorrerem eventos com contaminação de trabalhadores, seja de suas roupas, luvas ou sapatilhas, durante os trabalhos normais de operação e manutenção das usinas. Nesses casos, os trabalhadores são prontamente descontaminados por procedimentos simples, na maioria das vezes utilizando-se apenas água e sabão. Durante as operações de paradas das usinas para reabastecimento e manutenção, devido ao aumento do número de trabalhadores dentro das instalações e por causa da natureza dos trabalhos efetuados, a probabilidade aumenta. No entanto, é importante esclarecer que a contaminação, dentro dos limites regulamentares, é inerente ao processo de trabalho em área radioativa. Não se declara qualquer situação de emergência por esse tipo de contaminação.