T20. The Sun and Nuclear Energy by Haidi Fiedler, INCT-Catalysis, UFSC, Brazil

CCell is concerned about the critical situation in the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, and is obsessed with learning everything he can about what we call Nuclear Energy,¹ which is the basic source of energy in the Sun – which keeps us ALIVE. Some of the many different manifestations of Solar Energy are heat, light, photosynthesis, the formation of winds and clouds, rain, the waves of the seas – and many more. Without the sun, there would be no life on our planet.

http://stars.astro.illinois.edu/arc/sk102408.html

In 1896, Henri Becquerel announced the discovery of RADIOACTIVITY (emission of alpha particles by the element Radium), which gave the first hint that nuclear energy can be the source of immense energy from the sun. A decade later came the idea that matter and energy are INTERCONVERTABLE. Using the formula E = mc² developed by Einstein, we can calculate that to generate the total energy released by the SUN, nuclear fusion consumes a mass of 5 million tons per second.² Thus we can estimate that the Sun has a lifetime of the order of 10 billion years (of which half has already gone).³

The sun's energy is generated mainly by two reactions. Most important is a complex series of nuclear chemical reactions in which four hydrogen atoms, form helium and release 26.7 Mega electron Volts (MeV) of Energy. The reaction can be written, in a simplified form, as:

This reaction can occur in the Sun´s central region (less than 2% of its total volume) where the temperature is 15 million degrees and pressure 250 billion times greater than on Earth at sea level. The Gamma Rays produced are repeatedly absorbed and re-emitted through the various layers of the Sun, and finally reach the surface as ultraviolet, visible and infrared photons. These photons travel through interplanetary space, some of them arriving as light and heat on Earth.

In summary, the origin of the energy of the Sun, which makes life possible on the surface of the earth, is Nuclear Energy. Nuclear Energy in its various forms is put to practical use in the operation of nuclear plants that generate electricity, the irradiation of food to increase its lifetime, radiation therapy in the treatment of cancer and in many other applications.

We all need to understand more about Nuclear Energy, to recognize the boundaries between the unique benefits it offers, and its potential for harm to humanity.

Soon we will have a text, specifically addressing Nuclear Plants.

References:

(1) Devastation in Japan. Nuclear Power's Global Fallout. News & Analysis. 2011, Mar. 25 Science, V:331, pp. 1502-1503 ; and Prof. V. F. do Nascimento Filho (personal communication Mar. 31, 2011) Lab. de Instrumentação Nuclear (Center for Nuclear Energy in Agriculture-CENA, University of São Paulo, USP-Brazil).

(2) Energia Nuclear. H.D. Fiedler & T.A.S. Brandão, June 2004. 10 p.
HTTP: / / www.qmc.ufsc.br / lacfi (downloads).

(3) Giants in the Sky: The Fate of the Sun, J.B. Kaler, 1993, Mar-Apr, Mercury, pp. 34-41.

O SOL E A ENERGIA NUCLEAR
Haidi Fiedler, INCT-Catálise, UFSC, Brasil

CCell está preocupado com a crise na Usina Nuclear de Fukushima Daiichi e, está obcecado em aprender tudo que pode em relação ao que nós chamamos de Energia Nuclear¹ que é a fonte básica de energia no Sol e, é o mesmo que nos mantêm VIVOS. Algumas das muitas diferentes manifestações da Energia Solar são: o calor, a luz, a fotossíntese, a formação dos ventos e das nuvens, as chuvas, as ondas dos mares – e muito mais. Sem o Sol não existiria vida no nosso planeta.

http://stars.astro.illinois.edu/arc/sk102408.html

Em 1896, Henri Bequerel anunciou a descoberta da RADIOATIVIDADE (emissão de partículas alfa do elemento Rádio), a qual corresponde ao primeiro indício de que a energia nuclear pode ser a fonte de imensa energia do sol. Uma década depois, surge a idéia de que matéria e a energia são INTER CONVERTIDAS. Usando a fórmula E = mc², desenvolvida por Einstein, podemos calcular que para gerar a energia total liberada pelo SOL, fusões nucleares consomem uma massa de 5 milhões de toneladas por segundo.² Assim, podemos estimar que o SOL tem um tempo de vida de 10 bilhões de anos (do qual, metade já se foi).³

A energia do sol é gerada, principalmente, por duas reações. A mais importante, é aquela na qual 4 átomos de Hidrogênio, em uma série complexa de reações químicas nucleares formam Hélio e liberam 26,7 Mega elétrons Volts (MeV) de ENERGIA. Escrevendo de forma simplificada fica como:

Esta reação acontece na região central do sol (menos que 2% do volume do Sol) onde a temperatura é de 15.000.000 de graus e a pressão 250 bilhões de vezes maior que na Terra, no nível do mar. Os Raios Gama produzidos são repetidamente absorvidos e re-emitidos muitas vezes pelas camadas do SOL e, finalmente chegar à superfície como fótons ultravioleta, visível e infravermelho. Estes fótons viajam através do espaço interplanetário, alguns deles chegam como luz e calor para a Terra.

Em resumo, a origem da energia do Sol, a qual permite que a vida seja possível na superfície da terra é Energia Nuclear. A Energia Nuclear em suas variadas formas permite o funcionamento das usinas nucleares que geram energia elétrica; a irradiação de alimentos para aumentar sua vida útil; a realização de exames radiológicos, a terapia com radiação em tratamentos de câncer e muitas outras aplicações.

Temos que compreender muito mais sobre Energia Nuclear para reconhecer os limites entre os benefícios que podem vir de sua utilização e os potenciais prejuízos para a humanidade.

Em breve será apresentado um texto, abordando especificamente o tema Usinas Nucleares.

Referências:

(1) Devastation in Japan. Nuclear Power's Global Fallout. News & Analysis. 2011, Mar. 25 Science, V:331, pp. 1502-1503 ; e Prof. V. F. do Nascimento Filho (comunicação pessoal Mar. 31, 2011) Lab. de Instrumentação Nuclear (Centro de Energia Nuclear na Agricultura-CENA, Universidade de São Paulo, USP-Brazil).

(2) Energia Nuclear. H.D. Fiedler & T.A.S. Brandão, June 2004. 10 p.
HTTP: / / www.qmc.ufsc.br / lacfi (downloads).

(3) Giants in the Sky: The Fate of the Sun, J.B. Kaler, 1993, Mar-Apr, Mercury, pp. 34-41.

EL SOL Y LA ENERGÍA NUCLEAR
Haidi Fiedler, INCT-Catálise, UFSC, Brasil
Traducción por Elsa Abuin y Eduardo Lissi, Universidad de Santiago de Chile, Chile

Ccell está preocupado por la situación crítica generada en la Planta Nuclear de Fukushima Daiichi y le obsesiona aprender lo más posible acerca de lo que se llama Energía Nuclear¹, que es la fuente básica de energía del Sol - la que nos mantiene VIVOS. Algunas de las diversas manifestaciones de la Energía Solar son: el calor, la fotosíntesis, la formación de vientos y nubes, las lluvias, las olas de los mares- y mucho más. Sin el Sol no existiría vida en nuestro planeta.

http://stars.astro.illinois.edu/arc/sk102408.html

En 1896, Henri Bequerel anunció haber descubierto la RADIOATIVIDAD (emisión de partículas alfa del elemento Radio), lo que constituye el primer indicio de que la energía nuclear podría ser la fuente de la inmensa energía del sol. Una década después, surge la idea de que la materia y la energía son INTER CONVERTIBLES. Usando la formula E = mc², desarrollada por Einstein, se puede calcular que, para generar la energía total liberada por el SOL, la fusión nuclear consume una masa de 5 millones de toneladas por segundo². Así se puede estimar que el SOL tiene una vida de vida media del orden de los 10 billones de años (de la cual, la mitad ya fue usada).³

La energía del sol es generada fundamentalmente, mediante dos reacciones. La más importante es aquella en la cual 4 átomos de H, en una serie compleja de reacciones químicas nucleares forman Helio y liberan 26,7 Mega electrón Volts (MeV) de ENERGÍA. Escrita de forma sencilla, la reacción sería:

Esta reacción ocurre en la región central del sol (menos del 2% de su volumen) donde la temperatura es de 15.000.000 de grados y la presión 250 billones de veces mayor que en la Tierra a nivel del mar. Los rayos Gama producidos son repetidamente absorbidos y re-emitidos por las distintas capas del SOL y finalmente llegan a la superficie como fotones de radiación ultravioleta, visible e infra-roja. Estos fotones viajan por el espacio interplanetario, y algunos de ellos llegan a la Tierra como luz y calor.

En resumen, el origen de la energía del SOL, que permite que la vida en la superficie de la Tierra sea posible, es Energía Nuclear. La Energía Nuclear, en sus variadas formas, permite el funcionamiento de las usinas nucleares que generan energía eléctrica, hacen posible la irradiación de alimentos para aumentar su vida útil, permiten la realización de exámenes radiológico, la terapia con radiación en tratamientos del cáncer y muchas otras aplicaciones.

Tenemos mucho más que aprender sobre la Energía Nuclear para saber cuales son los límites entre los beneficios que ella ofrece y los potenciales riesgos para la humanidad.

En breve será presentado un texto, abordando específicamente el tema de la Usinas Nucleares.

Referências:

(1) Devastation in Japan. Nuclear Power's Global Fallout. News & Analysis. 2011, Mar. 25 Science, V:331, pp. 1502-1503 ; e Prof. V. F. do Nascimento Filho (comunicação pessoal Mar. 31, 2011) Lab. de Instrumentação Nuclear (Centro de Energia Nuclear na Agricultura-CENA, Universidade de São Paulo, USP-Brazil).

(2) Energia Nuclear. H.D. Fiedler & T.A.S. Brandão, June 2004. 10 p.
HTTP: / / www.qmc.ufsc.br / lacfi (downloads).

(3) Giants in the Sky: The Fate of the Sun, J.B. Kaler, 1993, Mar-Apr, Mercury, pp. 34-41.