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Considere o esquema básico de funcionamento de uma usina nuclear responsável pelo fornecimento de energia elétrica a uma cidade próxima.
No reator, ocorre a fissão nuclear, que gera energia suficiente para aquecer a água dentro do gerador de vapor. O vapor passa pelas pás da turbina gerando energia elétrica. Em seguida, ele é resfriado no condensador. A bomba l é responsável por fazer a água aquecida pela fissão nuclear circular e aquecer a água dentro da câmara geradora de vapor. A bomba ll leva a água do condensador para a câmara geradora de vapor. A bomba lll faz circular a água do ambiente aquático para resfriar/condensar o vapor que passou pelas turbinas. As setas cinza indicam o sentido do fluxo de água.
Disponível em: https://energiainteligenteufjf.com.br. Acesso em: 5 mar. 2024 (adaptado).
Se a bomba l parar de funcionar, o que ocorrerá na usina nuclear?
A Aquecimento do reator da usina.
B Aumento da atividade da turbina.
C Resfriamento do ambiente aquático.
D Inundação de água no condensador.
E Aceleração do consumo de combustível.
Gabarito oficial
A
Caderno de referência do INEP.
O que a questão cobra
Termodinâmica aplicada: prever a consequência da falha em um circuito de refrigeração.
Resolução passo a passo
- Entenda o papel da bomba I. Ela move a água do circuito primário, que passa dentro do reator, recolhe o calor da fissão e o leva ao gerador de vapor.
- Repare que esse mesmo movimento faz duas coisas ao mesmo tempo: aquece a água do gerador e retira calor do reator.
- Agora desligue a bomba. A fissão nuclear não para — ela continua liberando energia —, mas a água deixa de circular e o calor deixa de ser removido.
- O calor se acumula no núcleo e a temperatura sobe: aquecimento do reator — alternativa A. É esse exatamente o mecanismo dos acidentes nucleares por perda de refrigeração.
Alternativa por alternativa
- A
Aquecimento do reator da usina.
Correta. A bomba I é o que retira o calor do núcleo. Parada ela, a fissão continua gerando energia sem que o calor seja removido, e o reator superaquece — a falha clássica de refrigeração em usinas nucleares.
- B
Aumento da atividade da turbina.
Errada. Sem circulação no primário, o gerador de vapor deixa de ser aquecido e a produção de vapor cai. A turbina desacelera.
- C
Resfriamento do ambiente aquático.
Errada. O ambiente aquático é resfriado pela bomba III, que continua funcionando. Além disso, chegaria menos vapor quente ao condensador, e não mais.
- D
Inundação de água no condensador.
Errada. A bomba II segue retirando água do condensador normalmente. Nada no esquema indica acúmulo de água ali.
- E
Aceleração do consumo de combustível.
Errada. A taxa de fissão é controlada pelas barras de controle, não pelo circuito de água. O combustível continua sendo consumido no mesmo ritmo — o problema é o calor que deixa de sair.