Enriquecimento de urânio | Entenda processo usado para energia e armas nucleares

O enriquecimento de urânio é um processo crucial para a produção tanto de energia quanto de armamentos nucleares. A atividade também é foco de intensas discussões geopolíticas, como no caso das tensões relacionadas ao programa nuclear iraniano.

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O urânio é um elemento químico encontrado na natureza em diferentes formas chamadas isótopos — átomos do mesmo elemento, mas com diferentes massas no núcleo.

O isótopo U-235 é o mais importante para a geração de energia nuclear, mas está presente em quantidades muito pequenas no minério extraído — cerca de 0,71% do urânio natural. 

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Por que enriquecer o urânio?

Além do U-235, o urânio natural é composto por uma mistura de outros dois isótopos: U-234 e U-238. Entre eles, o U-238 é o mais abundante, correspondendo a cerca de 99,3% do elemento.

Para ser utilizado como fonte de energia nuclear ou em armamentos, é preciso aumentar a concentração do U-235, isótopo fundamental para a fissão nuclear. Esse procedimento, chamado de enriquecimento, eleva os níveis do isótopo conforme o objetivo de uso.

Ultracentrifugação

O método mais econômico e amplamente utilizado atualmente é a ultracentrifugação. Nesse processo, o urânio é transformado no gás hexafluoreto de urânio (UF₆) e inserido em centrífugas que giram em velocidades superiores a 50 mil rotações por minuto.

As moléculas mais pesadas — associadas ao U-238 — são lançadas para a parte externa da centrífuga, enquanto as mais leves — referentes ao U-235 — permanecem mais próximas ao centro.

Várias centrífugas são conectadas em série para alcançar o nível desejado de pureza, formando uma “cascata”. O gás passa por essas etapas repetidamente, sendo progressivamente enriquecido até atingir as concentrações adequadas.

Para uso em usinas nucleares, o urânio é enriquecido a cerca de 3%, nível suficiente para manter uma reação de fissão controlada. Reatores de submarinos nucleares exigem um enriquecimento maior, em torno de 20%. Já as armas nucleares requerem concentrações acima de 90%.

Segurança e monitoramento

Instalações de enriquecimento exigem monitoramento rigoroso devido ao risco de desvio para fins militares. A Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) é a principal responsável por inspecionar essas unidades e garantir que o material nuclear seja usado de forma pacífica.

A recusa de acesso a inspetores, a ocultação de dados ou a produção fora dos padrões estabelecidos pode gerar alertas diplomáticos, sanções internacionais e crises entre nações.

Diante disso, países com programas nucleares devem seguir normas previstas em acordos internacionais, como o Tratado de Não Proliferação Nuclear (TNP), que busca evitar a disseminação de armas atômicas. O tratado estabelece diretrizes técnicas e obrigações legais para garantir o uso seguro e transparente do material enriquecido.

Enriquecimento de urânio no Brasil

A Usina de Enriquecimento Isotópico de Urânio, localizada em Resende (RJ), é responsável pelo processo no Brasil. A unidade conta com 10 cascatas de centrífugas e produz urânio enriquecido a até 5%.

A conversão do urânio em combustível nuclear é feita pela estatal Indústrias Nucleares do Brasil (INB), que envia o material para a Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, em Angra dos Reis (RJ).

Atualmente, o combustível atende a 70% das necessidades da Usina Nuclear Angra 1. Com a previsão de conclusão de mais 30 cascatas até 2033, o Brasil deverá se tornar autossuficiente no enriquecimento, abastecendo completamente as usinas Angra 1, Angra 2 e, futuramente, Angra 3.

Segundo o artigo 21, inciso XXIII, da Constituição Federal de 1988 (planalto.gov.br), a exploração de urânio no Brasil é monopólio da União. Isso significa que apenas a INB pode realizar pesquisas, enriquecer e comercializar o minério no território nacional.

“[Compete à União] explorar os serviços e instalações nucleares de qualquer natureza e exercer monopólio estatal sobre a pesquisa, a lavra, o enriquecimento e reprocessamento, a industrialização e o comércio de minérios nucleares e seus derivados, atendidos os seguintes princípios e condições”, destaca o texto constitucional.

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