Emissão de 14C pelas unidades I e II da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA) e seu efeito local nos níveis ambientais

Resumo Portugues

O 14C é o único isótopo radioativo do carbono. Possui meia-vida de 5730 anos e é formado na estratosfera inferior (75 %) e na troposfera superior (25 %) via absorção de nêutrons, originários da radiação cósmica, por átomos de nitrogênio o ( N n C H 1 1 14 6 1 0 14 7 + → + ). Usinas nucleares também produzem 14C, em menor quantidade relativa à produção natural, mediante reação dos nêutrons da fissão e átomos de oxigênio e nitrogênio, principalmente. Esses elementos estão presentes no combustível e moderador e/ou refrigerante (nitrogênio ocorre como impureza). O 14C liberado se transforma em 14CO2 e incorpora-se à cadeia alimentar pelo processo da fotossíntese. Devido à sua longa meia-vida e importância biológica, quantificar as emissões tornou-se obrigatório em vários países no mundo. No Brasil, a Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA) possui três plantas do tipo PWR, duas em operação, Angra I (657 MWe) e Angra II (1350 MWe), e a terceira, Angra III (1309 MWe), ainda em fase de construção. Angra I é um reator de fabricação americana (Westinghouse) e Angra II e III, alemã (Siemens). O objetivo desta pesquisa foi medir as concentrações de 14C nos efluentes gasosos (termo fonte) liberados pelas usinas de Angra I e II, bem como em amostras ambientais - ar atmosférico, plantas e solos - coletadas na área de influência da CNAAA (até cinco km de distância dos reatores). A tese está dividida em duas partes. A primeira consiste de extensa revisão sobre o assunto e a segunda é composta por quatro artigos. O artigo (1) trata da investigação das concentrações de 14C liberadas nos efluentes gasosos de Angra I e Angra II. Para amostragem em Angra I, um painel foi desenvolvido e implementado em junho de 2005. O 14C pode ser emitido em diferentes formas químicas: CO2 e hidrocarbonetos, principalmente. Em PWRs, os hidrocarbonetos são liberados preferencialmente (80 %). No sistema de Angra I, tanto os hidrocarbonetos como o CO2 foram amostradas. Em Angra II, o painel de amostragem funciona desde o início da operação da usina (2001), mas não discrimina as diferentes frações químicas. Os hidrocarbonetos são transformados em CO2 com o uso de um catalisador. O método da cintilação em meio líquido foi utilizado para as medidas das amostras. No artigo (2) discute-se a dispersão atmosférica do 14C com base nos resultados das análises de ar atmosférico coletado até três km de distância da CNAAA e em diferentes setores do vento. Na amostragem, empregou-se uma bomba de ar acoplada a um vidro borbulhador contendo solução de NaOH. À solução borbulhada, adicionou-se BaCl2 para precipitação do BaCO3. Para as medidas das amostras de BaCO3 foi utilizado o sistema de espectrometria de massa com único estágio de aceleração (SSAMS), localizado do Laboratório de Datação Radiocarbônica do Departamento de Geologia da Universidade de Lund, em Lund, na Suécia. O artigo (3) traz os resultados dos níveis de 14C medidos em gramíneas coletadas até uma distância de cinco km dos reatores, em diferentes direções do vento. As amostras foram medidas com uso do SSAMS. O quarto e último artigo envolve a análise dos solos para investigação de acúmulo de 14C devido ao funcionamento das usinas. Os solos foram coletados numa distância de, aproximadamente, um km dos reatores, na direção preferencial dos ventos, e a 50 km dos mesmos, numa área de preservação (referência), fora da influência das usinas. As medidas foram feitas com o uso do SSAMS. Medidas de carbono total, &13C e 137Cs também foram realizadas. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT