As usinas nucleares utilizam o princípio da fissão nuclear para gerar energia elétrica. Dentro do reator, nêutrons colidem com átomos de urânio, que se dividem em dois novos átomos, liberando de dois a três nêutrons do núcleo, em uma reação em cadeia. Esse processo libera muito calor, que é utilizado para gerar energia. Porém, é necessário um sistema de arrefecimento para evitar uma explosão. Para isso, a água captada de fontes naturais circula em um sistema fechado e depois volta para o meio ambiente.
Caso esse sistema não ocorra de maneira adequada, será gerado um impacto negativo porque
A) produzirá gases tóxicos.
B) diminuirá a reserva hídrica local.
C) aquecerá os ecossistemas aquáticos.
D) aumentará a disponibilidade de nutrientes.
E) permitirá a contaminação por microrganismos.
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Ecologia, Impactos Ambientais, Termodinâmica Aplicada
Nível da Questão: Médio
Gabarito: C
Tema/Objetivo Geral: Analisar o efeito do lançamento de água aquecida (usada no resfriamento de reatores nucleares) no ambiente, identificando seu impacto negativo nos ecossistemas aquáticos.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Retomada do Comando:
O enunciado descreve que as usinas nucleares usam fissão nuclear para gerar energia, liberando muito calor, o qual precisa ser controlado por um sistema de arrefecimento (usando água de fontes naturais). Se esse sistema falhar ou não ocorrer de forma adequada, haverá um impacto ambiental negativo.
🔹 Explicação Detalhada:
A pergunta pede para identificar qual impacto negativo seria gerado caso a água utilizada para resfriar o reator volte ao ambiente em condições inadequadas.
📌 Identificação de Palavras-chave:
- Fissão nuclear, calor, água de resfriamento, sistema fechado, retorno ao meio ambiente, impacto ambiental.
📌 Definição do Objetivo:
Demonstrar por que a água aquecida, se devolvida ao ambiente sem resfriamento adequado, aquecerá os ecossistemas aquáticos, causando desequilíbrios.
“Agora que o comando foi analisado e o objetivo definido, vamos abordar os conceitos e conteúdos necessários.”
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Conceitos Teóricos Essenciais:
- Térmica em Ecossistemas Aquáticos:
- A água aquecida reduz a solubilidade de gases como O₂ (oxigênio dissolvido).
- Temperaturas elevadas podem afetar a fauna e a flora aquática, alterando taxas metabólicas e promovendo desequilíbrios ecológicos.
- Termopoluição (Poluição Térmica):
- O lançamento de água em temperatura mais alta que a do corpo hídrico é uma forma de poluição conhecida como poluição térmica.
- Causa danos à biodiversidade, pois muitas espécies são sensíveis a mudanças de temperatura.
📌 Definições Importantes:
- Solubilidade de Gases: Gases como O₂ se dissolvem melhor em temperaturas mais baixas. Quando a água é aquecida, a solubilidade diminui, prejudicando organismos que dependem do oxigênio dissolvido.
“Com os conceitos bem estabelecidos, vamos agora interpretar o texto da questão.”
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Análise do Contexto:
- As usinas nucleares usam água para resfriar o reator.
- Essa água, se devolvida mais quente ao meio, altera a temperatura dos rios, lagos ou mares.
- A pergunta questiona qual é o principal impacto negativo.
📌 Identificação de Frases-chave:
- “…água captada de fontes naturais circula em um sistema fechado e depois volta para o meio ambiente.”
- “…caso esse sistema não ocorra de maneira adequada, será gerado um impacto negativo…”
📌 Relação com o Conteúdo Ambiental:
- A liberação de água em temperatura mais alta acarreta poluição térmica, levando ao aquecimento dos ecossistemas aquáticos.
“Agora que o texto foi interpretado, vamos desenvolver o raciocínio e, se necessário, os cálculos ou explicações técnicas para a resolução completa.”
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
📌 Resolução Completa:
- Água de Resfriamento:
- Capta-se água fria do ambiente para absorver o calor do reator.
- Se o sistema de arrefecimento falha, a água retorna em temperatura muito alta.
- Efeito no Ecossistema Aquático:
- Aumenta a temperatura do corpo hídrico (rio, lago, mar), causando poluição térmica.
- Diminui a solubilidade de oxigênio, afetando peixes e outros organismos.
- Pode gerar desequilíbrios na fauna e flora locais.
- Por que Não Outras Alternativas?
- (A) Produzir gases tóxicos: O reator nuclear não libera necessariamente gases tóxicos por falha no resfriamento; a preocupação maior é o aquecimento da água.
- (B) Diminuir a reserva hídrica local: O sistema é fechado, portanto não se perde água em grande escala.
- (D) Aumentar a disponibilidade de nutrientes: A água quente não necessariamente carrega nutrientes extras.
- (E) Permitir a contaminação por microrganismos: A contaminação biológica não é o principal efeito, mas sim o aquecimento.
📌 Explicação da Lógica Ambiental:
- O principal problema de devolver água aquecida ao ambiente é o impacto térmico no ecossistema, que se traduz em aquecimento dos ecossistemas aquáticos e redução de oxigênio dissolvido.
“Com o raciocínio desenvolvido, vamos agora analisar as alternativas apresentadas.”
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
- (A) Produzirá gases tóxicos.
❌ Não é o principal efeito do mau funcionamento do sistema de arrefecimento. - (B) Diminuirá a reserva hídrica local.
❌ O sistema é fechado; não há perda significativa de água. - (C) Aquecerá os ecossistemas aquáticos.
✅ Descreve exatamente o problema de devolver água em temperatura elevada, causando poluição térmica. - (D) Aumentará a disponibilidade de nutrientes.
❌ O aquecimento não necessariamente enriquece o ambiente em nutrientes. - (E) Permitirá a contaminação por microrganismos.
❌ Não é o foco do impacto, que é a variação térmica.
“Finalmente, vamos concluir a resolução com um resumo e a justificativa final.”
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo do Raciocínio:
- O problema ambiental associado ao mau funcionamento do sistema de arrefecimento em usinas nucleares é a poluição térmica, ou seja, o aquecimento dos ecossistemas aquáticos.
- A água mais quente reduz a solubilidade de oxigênio e pode causar desequilíbrios na fauna e flora locais.
📌 Reafirmação da Alternativa Correta:
C (aquecerá os ecossistemas aquáticos) é a resposta correta, pois descreve o principal impacto negativo decorrente da falha no resfriamento.
🔍 Resumo Final:
A água aquecida liberada pela usina nuclear aumenta a temperatura dos corpos d’água receptores, ocasionando poluição térmica e desequilíbrios ambientais, confirmando a alternativa C.
