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1. INTRODUÇÃO ÀS INSTALAÇÕES PROPULSORAS NUCLEARES NAVAIS:
CONCEITOS BÁSICOS E PARTICULARIDADES
Leonam dos Santos Guimarães*
* Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP)
Av. Professor Lineu Prestes 2242
Cidade Universitária, São Paulo , SP, Brasil
RESUMO
O presente trabalho apresenta alguns aspectos relevantes para o projeto e operação das
instalações propulsoras nucleares propriamente ditas e da especificidade do navio nuclear em si
mesmo. É apreciada, dos pontos de vista teórico e tecnológico, a escolha dos reatores do tipo
PWR, quase universalmente adotados para as aplicações de propulsão naval, considerando as
diversas realizações e protótipos construídos. As particularidades dos reatores de propulsão naval
em comparação com os reatores de centrais núcleo-elétricas comercias são comentadas. Alguns
dos principais critérios de projeto e base para dimensionamento são apresentados.
INTRODUÇÃO
O grande interesse militar da propulsão naval
nuclear [1], historicamente a primeira aplicação efetiva da
energia nuclear “controlada”, se prende ao seu caráter
anaeróbio e à autonomia energética que ela proporciona.
Apesar de um número bastante grande de estudos,
experimentações e tentativas tão engenhosas quanto
aquelas efetuadas entre e durante as duas guerras mundiais
[2], tais como o aperfeiçoamento das baterias de
acumuladores, invenção do ‘‘esnorquel’’, sistemas a
oxigênio líquido ou peróxido de hidrogênio, motor diesel
em circuito fechado, motor stirling, estocagem de calor sob
forma de sais fundidos, as limitações da propulsão
convencional de submarinos os condenava, na prática, à
necessidade de navegar na superfície a maior parte do
tempo, o que implicava numa grande indiscrição. O
mergulho só podia ser realizado por curtos períodos de
tempo e a velocidade submersa muito baixa.
A propulsão nuclear vem então possibilitar o
desenvolvimento do “SUBMARINO TOTAL”, ou seja,
aquele projetado para operar todo o tempo submerso, a
altas velocidades.
Desde as origens da descoberta da possibilidade da
reação nuclear em cadeia, assim como quando da
construção da primeira “pilha atômica” por Enrico Fermi
em 1942, a aplicação “propulsão de submarinos” foi
imediatamente identificada como das mais promissoras.
Em 20 de março de 1953, o primeiro reator do tipo PWR,
protótipo em terra da propulsão do USS NAUTILUS,
atingiu sua criticalidade inicial e, em 1955, este submarino
efetuou seu primeiro mergulho [3]. A concepção de
reatores PWR, tanto de propulsão naval como para geração
de energia elétrica, guardam até hoje uma marca indelével
dos conceitos básicos desenvolvidos por estes pioneiros,
destacando-se o Almirante Hyman G. Rickover, que
chefiou o Programa de Propulsão Nuclear da Marinha
Americana desde seus primórdios, em 1948, até 1986,
além de ter sido o idealizador e coordenador do projeto e
construção da usina de Shippingport, primeira central
nuclear comercial.
Até o presente, cerca de 330 submarinos nucleares
foram construídos no mundo. Cerca de vinte navios de
superfície foram dotados de reatores nucleares no mesmo
período, sendo somente seis com outros fins que não
propriamente militares [4].
PARTICULARIDADES DAS INSTALAÇÕES
Todos os países que desenvolveram estas instalações
o fizeram a partir de Protótipos em Terra [5]. O caráter
indispensável destes protótipos impõe-se pela inerente
complexidade tecnológica dos navios nucleares, cuja
operação deverá ser SEGURA, de modo a tornar-se

2. socialmente aceitável, e EFICIENTE, para ser
militarmente justificável.
Uma instalação nuclear embarcada em navio
militar, em particular um submarino, assegura
simultaneamente a propulsão (acionamento do hélice) e a
produção de energia elétrica necessária para garantir a
autonomia normal do navio. No caso de sistemas de
propulsão por acionamento direto, uma fração da vazão
produzida pelos geradores de vapor aciona as turbinas de
propulsão acopladas ao hélice (através de engrenagens
redutoras e do eixo propulsor), e a outra fração
complementar aciona turbo-alternadores de serviço (em
geral dois) que constituem as fontes de geração de energia
elétrica normal do navio. No caso em que o acionamento
do hélice não se dá de forma direta e sim por sistemas de
acionamento elétrico do hélice, o vapor de origem nuclear
aciona um grupo de turbo-alternadores (em geral dois) que
geram energia elétrica para alimentar um motor elétrico de
propulsão acoplado ao hélice, e outro grupo de turbo-alternadores
(em geral dois) que alimentam as demais
cargas elétricas do navio. Para condições de
indisponibilidade da instalação nuclear, existe, nos dois
casos, um sistema de propulsão de emergência, de potência
limitada, a partir de motores elétricos alimentados por um
grupo de baterias principal, no caso do submarino
mergulhado, e por um diesel-gerador, no caso do
submarino na superfície. O grupo de baterias e o diesel-gerador
alimentam também as demais cargas elétricas do
navio vitais para sua segurança e para a segurança da
instalação nuclear embarcada.
A peculiaridade das instalações de propulsão
nuclear naval em comparação com os outros tipos de
reatores (geração de eletricidade, pesquisa, geração de
calor) se prende às seguintes características:
1. Não-Singularidade e Imbricação com o navio;
2. Integrabilidade e Adaptabilidade ao navio;
3. Flexibilidade e Disponibilidade para o navio; e
4. Segurança Global reator + navio.
Deve-se ainda notar que, com respeito a uma central
de potência comercial, o inventário de produtos de fissão
presentes no núcleo de um reator de propulsão é
significativamente menor, na razão direta das potências
térmicas envolvidas (50-100 MWth para reatores navais,
1500-3500 MWth para centrais comerciais).
Não-Singularidade e Imbricação com o navio. A principal
peculiaridade de uma instalação nuclear de propulsão
naval está associada à sua própria vocação: comparado
com uma central núcleo-elétrica (o mesmo se aplica aos
reatores para geração de calor e aos reatores de pesquisa),
que representa uma entidade em si mesma (ainda que
ligada a uma rede de distribuição de energia elétrica que
ela alimenta; esta ligação é entretanto bastante “fraca” e
geralmente não-vital), o reator de propulsão naval é
“apenas” um componente de um conjunto mais vasto e
2
mais complexo - o navio - do qual ele faz parte e constitui
um componente vital. Este fato é ainda mais marcante no
caso de submarinos, onde a imbricação da instalação
nuclear com as demais instalações é muito forte e onde a
propulsão deve ter um nível de confiabilidade e
disponibilidade ao menos igual àquele dos dispositivos
associados à segurança de mergulho. Deve-se ressaltar que
a segurança de submarino ou navio de superfície sem
propulsão é extremamente vulnerável à menor avaria ou
dificuldade de navegação. O reator de propulsão naval é
então um componente vital de um conjunto complexo,
imbricado e integrado: “o navio”, cuja finalidade não
depende do modo de propulsão escolhido.
Integrabilidade e Adaptabilidade ao navio. Uma outra
característica essencial do reator de propulsão naval é sua
capacidade de integrar-se à bordo do navio. Esta noção de
integrabilidade recobre diversos aspectos, sendo os mais
evidentes os imperativos de peso e volume. Estes requisitos
são especialmente críticos no caso de submarinos, cujas
margens de projeto e construção para equilíbrio de pesos e
momentos são sempre muito limitadas, e para os quais a
redução das dimensões das aberturas no casco é um
importante objetivo de segurança estrutural. Também para
o caso de navios de superfície, a presença de um
componente tão pesado e volumoso tal como a contenção
de um reator perturba a harmonia do projeto dos conveses
e a resistência mecânica da “viga-navio”, tendo em conta,
aqui também as aberturas de acesso geralmente de grandes
dimensões. Esta limitações, que nas origens da propulsão
nuclear naval constituíram as causas principais do fracasso
de alguns projetos (por exemplo, a tentativa francesa de
desenvolvimento de um sistema baseado em reator de
urânio natural/água pesada), continuam essenciais: as
técnicas pelas quais elas são resolvidas medem o
desempenho comparado das instalações de propulsão naval
(relações peso/potência, volume/potência). Na prática, os
requisitos de minimização do peso concernem sobretudo o
projeto da proteção biológica (blindagens) do reator. Com
efeito, se definirmos o peso desta proteção como sendo o
peso adicional necessário ao sistema para atender as
normas de radioproteção que são impostas sobre o projeto,
este peso adicional pode representar, a grosso modo, até
metade do peso total do sistema, no caso extremo de um
reator embarcado em um submarino de pequeno
deslocamento. Se as limitações de volume e de peso
(principalmente da proteção biológica) são importantes,
elas não são, entretanto, as únicas a caracterizar a
integrabilidade e a adaptabilidade ao navio. De uma
maneira geral, o ambiente-navio (definido como o conjunto
de condições particulares impostas ao reator pelo fato dele
estar embarcado) constitui uma fonte de requisitos para o
projetista da instalação nuclear [6], muito distintas
daquelas impostas às instalações em terra:
· os movimentos de plataforma e em particular as
inclinações, que constituem um elemento de
complexidade suplementar onde existe uma

3. superfície livre líquida (gerador de vapor,
pressurizador) e sobre o projeto mecânico de
sistemas (suportação, resistência mecânica aos
choques); e
· as acelerações impostas por estes movimentos e, em
especial no caso de navios de guerra, pelos choques
resultantes de explosões submarinas próximas ao casco.
O ambiente-navio, sobre todos os seus aspectos,
apresenta ainda outros requisitos cuja lista exaustiva seria
complexa de ser enumerada (por exemplo, a ação corrosiva
da água do mar). Guardaremos assim que a instalação
nuclear encontra-se localizada em um ambiente hostil,
obrigada a contar exclusivamente com os recursos
embarcados no navio em caso de dificuldade. Por outro
lado, a instalação nuclear deve ser projetada, em todos os
seus aspectos, de modo a minimizar os requisitos que ela
apresenta ao projeto e à operação do navio. Isto pode
conduzir, em alguns casos, a renunciar a certas soluções
usuais em instalações nucleares terrestres como, por
exemplo:
· o controle de reatividade de reatores a água
pressurizada por veneno solúvel, que conduz a
grandes quantidades de efluentes não rejeitáveis
diretamente para o mar, o que complicaria
sobremaneira os circuitos auxiliares da instalação; e
· o tratamento volátil da água do secundário,
impraticável dentro do espaço confinado que
representa um submarino.
Flexibilidade e Disponibilidade para o navio. Como vimos
anteriormente, a instalação nuclear de propulsão naval é
um componente vital de um conjunto mais vasto e
complexo. Isto implica que uma de suas qualidades
essenciais reside na sua disponibilidade instantânea, que
deverá ser total. Esta noção de disponibilidade total ao
“chamado da função”, não deve ser confundida com a
disponibilidade “estatística” das centrais núcleo-elétricas.
A continuidade da produção de energia deve ser garantida,
notadamente durante os transitórios bruscos e freqüentes
que caracterizam o operação do navio. Isto conduz na
prática a buscar a máxima flexibilidade de utilização para
a instalação nuclear. Um exemplo destas solicitações pode
ser dado pelo requisito de redivergir o reator no pico de
envenenamento por Xenônio após um desligamento. A
flexibilidade de utilização está por sinal na origem da
adoção quase universal do reator a água pressurizada
(PWR) para propulsão naval, pois este tipo de reator
apresenta um certo número de características próprias que
favorizam uma melhor disponibilidade. A busca da
disponibilidade máxima conduz por exemplo o projetista
do reator a conceber o controle da instalação de maneira
tal que a continuidade da produção de energia
(eventualmente reduzida) seja a máxima possível e que, em
nenhum caso, uma primeira avaria menor sobre a
instalação propulsora nuclear ou sobre o navio venha a
conduzir à sua interrupção. Como regra geral, a busca da
melhor disponibilidade (ou seja, a capacidade de continuar
a funcionar em caso de avaria menor) conduz a um certo
“superdimensionamento” das instalações, através da
adoção de margens de projeto e de operação muito maiores
do que aquelas que seriam requeridas com base nas estritas
necessidades do funcionamento nominal.
Segurança Global Reator + Navio. Em paralelo com os
requisitos de disponibilidade, os requisitos de segurança se
exprimem para as instalações propulsoras nucleares de um
modo um tanto diferente do caso de outros tipos de reator.
Pelo fato da não-singularidade e imbricação com o navio,
os objetivos gerais de segurança são enunciados para o
conjunto reator + navio, e não para a instalação nuclear
isoladamente. A maximização da segurança do conjunto
reator + navio conduz o projetista a conceber para a
instalação nuclear uma série de disposições construtivas e
também de regras de condução e de controle que visam
garantir a continuidade da produção de energia, em nível
sem paralelo com as instalações terrestres. Obviamente,
esta abordagem é limitada sempre que o aumento da
disponibilidade possa representar um risco inaceitável de
um acidente severo, com possibilidades de contaminação e
irradiação de populações ou do meio-ambiente. Um
exemplo deste tipo de compromisso pode ser dada pelo
poder de decisão que pode ser concedido ao comandante do
navio de inibir deliberadamente certas ações de proteção do
reator (o alarme por fluxo neutrônico excessivo, por
exemplo), se ele estima que a segurança do navio estaria
ameaçada em caso de perda da propulsão: isto só é
aceitável devido ao fato que, mesmo navegando próximo
de costa, as conseqüências de um acidente só incidiriam
sobre a tripulação do navio, sobre a qual ele é totalmente
responsável Deve-se manter sempre em mente que um
navio militar só se encontra em efetiva segurança com
respeito aos diversos riscos operativos e de navegação que
está submetido se ele puder dispor rapidamente da energia
fornecida pela instalação nuclear. Isto posto, se o
fornecimento de vapor nuclear não é assegurado, em
particular por razões ligadas à segurança nuclear, a
manobrabilidade do navio, e portanto sua própria
segurança podem ser gravemente afetadas. Pode-se
portanto considerar que a segurança da instalação nuclear
depende da segurança do navio, que por sua vez depende
da disponibilidade da instalação nuclear. A concepção da
instalação nuclear deve portanto ser tal que possa suportar,
sem falha, transitórios bruscos, a partir de condições
iniciais variadas e, se a segurança do navio exigir, possa
continuar operando excepcionalmente em um modo
degradado, dentro de condições menos restritivas que
aquelas correspondentes ao nível de segurança nuclear
habitualmente requerido em condições normais. Deve-se
aqui fazer uma distinção bem clara entre a noção de risco
presente (ou imediato) e a de risco potencial: quando um
navio é confrontado com um alagamento ou uma colisão
(risco presente), a disponibilidade total da energia nuclear
será requerida, mesmo que isto possa aumentar

4. temporariamente a probabilidade de um acidente hipotético
sobre a instalação propulsora (risco potencial).
PRINCÍPIOS GERAIS DE PROJETO
Os princípios gerais do projetista de instalações
propulsoras nucleares visam adaptá-las o melhor possível
às particularidades evocadas anteriormente. Estes
princípios podem ser resumidos da seguinte maneira:
· melhorar continuamente a segurança, a confiabilidade e
a facilidade de operação e de manutenção, pois
considera-se ilusório pensar que a técnica pode
progredir “por saltos”, ao ritmo das diferentes
realizações ou projetos, o que aliás constitui uma
fonte de motivação para as nações menos
desenvolvidas, como o Brasil;
· aperfeiçoar a interface homem / máquina para facilitar
a condução e as tarefas dos operadores e para
reduzir, sempre que possível o efetivo de pessoal de
operação (objetivo sobretudo importante para os
submarinos, mas também para os navios
mercantes); e
· buscar possibilidades de redução de custos efetivas e
duráveis, ou seja, com resultados reais quando
considera-se todo o ciclo de vida do navio.
Confiabilidade. A obtenção de um bom nível de
confiabilidade para uma função ou um subsistema é
permitida por:
· redundância (é por exemplo o caso da duplicação de
um auxiliar ativo, tal como bombas e válvulas, mas
também de uma medida física triplicada da qual
assume-se a mediana ou a comparação de várias
medidas a um “set-point” associado a uma lógica a
voto majoritário);
· margens de projeto e operação;
· simplificações; e
· capacidade dos sistemas a serem submetidos a testes
periódicos, ou melhor ainda, suas características de
auto-teste.
Segurança Nuclear. Os requisitos de segurança nuclear das
instalações propulsoras nucleares navais se exprimem
através de quatro funções básicas.
1. Assegurar uma disponibilidade da instalação nuclear,
de modo a garantir a segurança do navio e, por
conseqüência, a segurança do reator;
2. Assegurar contenção e proteção biológicas suficiente
em torno das fontes radioativas, reduzir ao mínimo
os riscos de liberação destas substâncias, de forma
que a exposição do pessoal a bordo, das populações
e do meio-ambiente seja mantida ao nível mais
baixo que seja razoavelmente possível de ser
atingido (ALARA);
4
3. Permitir o controle da reação em cadeia de maneira
segura, e a manutenção do estado sub-crítico do
núcleo todo tempo que for necessário; e
4. Permitir a evacuação da potência proveniente do núcleo
de maneira segura.
A busca de melhorias da segurança se apoia sobre
uma análise de segurança por eventos de sistemas e
subsistemas componentes da instalação nuclear [7]. São
considerados nesta análise os seguintes princípios:
· busca da segurança intrínseca e/ou passiva na
concepção dos sistemas;
· a vigilância da disponibilidade das funções de
segurança com o objetivo de garantir a “plena
disponibilidade presumida”, eliminando as
“indisponibilidades escondidas”;
· o critério dito de “falha simples” de sistemas ativos à
chamada da função;
· a eliminação das falhas em “modo comum”;
· a busca da segregação e da independência das funções
de segurança;
· o princípio de defesa em profundidade, considerando
além das três barreiras físicas convencionais com
respeito à disseminação dos produtos de fissão,
quatro níveis de defesa: prevenção pela qualidade,
vigilância e proteção, salvaguarda e procedimentos
últimos; e
· a estanqueidade total de cada uma das barreiras físicas;
· o princípio de “controle total” da reatividade, ou seja, a
reatividade do núcleo pode ser deliberadamente
ajustada ao valor desejado em todas as circunstâncias,
qualquer que seja a evolução dos parâmetros físicos
influindo sobre ela.
ESCOLHA DO TIPO DE REATOR PARA
PROPULSÃO NAVAL
As instalações nucleares embarcadas em navios
militares [1] operados pelas Marinhas Americana, Russa,
Britânica, Francesa e Chinesa são, na sua quase totalidade,
baseadas em reatores PWR do tipo segregado (“loop type”).
As poucas exceções são baseadas em reatores PWR do tipo
integrado ou reatores resfriados a metal líquido (sódio, liga
sódio-potássio ou liga chumbo-bismuto).
Seria inútil descrever aqui em detalhe os reatores
PWR de tipo segregado, bastante conhecidos.
Apresentaremos, entretanto, algumas de suas
características intrínsecas, particularmente bem adaptadas
aos problemas colocados pela propulsão naval.
Ciclo termodinâmico. Primeiramente, deve-se ressaltar que
a maior deficiência dos reatores PWR para a geração de
energia elétrica, associada às suas baixas temperaturas e
portanto baixa pressão de vapor (o ponto crítico da água se
situa a 3740C / 221bar), não é um elemento realmente
desfavorável no caso da propulsão naval. Com efeito, a

5. busca de um elevado rendimento térmico não é um objetivo
prioritário como é o caso para as centrais de geração
comercial, outros aspectos sendo considerados mais
importantes. As turbinas de propulsão de submarinos, que
são geralmente em um só corpo, sem separação nem
extração intermediária, são alimentadas por um vapor
saturado (@ 30 bar, com circuito primário a @ 2800C /
140bar) com características bastante inferiores quando
comparadas às instalações de propulsão naval a vapor
convencionais [8]. As turbinas de propulsão de navios de
superfície, para as quais as limitações de volume e peso são
muito menos rigorosas e onde as potências propulsivas são
significativamente mais elevadas, são de projeto mais
elaborado do ponto de vista do rendimento térmico. As
limitações de tamanho dos condensadores principais
implicam no funcionamento em condições de vácuo (@ 250
mbar) também bastante inferiores àquelas das instalações
de propulsão naval a vapor convencionais. Entretanto,
estas condições de vácuo limitadas possuem um efeito
favorável, reduzindo a formação de partículas d’água nos
estágios de baixa pressão e, por conseguinte, a erosão das
palhetas das turbinas. Note-se ainda que os condensadores
são resfriados a água do mar na pressão correspondente à
cota de mergulho (@ 30bar), o que representa um perigo de
alagamento permanente para o navio. Esta abordagem
“conservadora” para seleção do ciclo térmico torna-se
porém totalmente sem eficácia se o projeto da instalação
tiver como objetivo níveis de desempenho (relações
volume/potência e peso/potência) muito elevados, para os
quais um ganho significativo em rendimento térmico seria
obrigatório. Note-se que um ganho de 10% sobre o
rendimento térmico faria ganhar, todas as demais
condições mantidas constantes, cerca de 3% sobre a
velocidade máxima do submarino [2], ou seja cerca de um
nó (milha marítima/hora). Para tais aplicações os reatores
PWR não são os mais adaptáveis, justificando-se assim a
escolha de reatores resfriados a metal líquido, que
permitiriam ao secundário operar em condições similares
aquelas das instalações de propulsão a vapor
convencionais.
Proteção Biológica. O reator PWR apresenta, com respeito
aos problemas de proteção biológica, certas características
relativamente favoráveis:
· é um reator térmico moderado a água, cujas emissões
de nêutrons rápidos para fora do núcleo são
reduzidas; de toda forma, a presença de um refletor
e a necessidade de proteger o vaso (sob alta pressão)
contra os nêutrons fortemente energéticos, induz o
projetista a envolver o núcleo de uma barreira de
aço espessa e de uma relativamente grande
espessura de água;
· na travessia do núcleo, a irradiação neutrônica do
oxigênio da água provoca a formação do nitrogênio-
16, emissor de um g muito energético; entretanto, o
N-16 é um nuclídeo de meia-vida curta (@ 7s) e é
possível, sem perturbar a arquitetura geral do reator,
arranjar na saída do núcleo uma “linha de retardo”
(de fato um volume de água relativamente grande
circulando na saída do núcleo) de modo a provocar
o decaimento do N-16 ainda no interior do vaso e na
vizinhança imediata do núcleo, o que reduz de um
fator 2 ou 3 o nível médio de emissões g
correspondentes;
· sobre as outras fontes de radiação (g do núcleo,
produtos de ativação secundários, produtos de corrosão)
deve-se notar que a integridade do combustível dos
PWR de propulsão naval, devido às dilatadas margens
de projeto e operação adotadas, é significativamente
melhor que a dos PWR de geração comercial de
eletricidade.
Sobre o aspecto de proteção biológica, cumpre notar
que as poucas tentativas de emprego de reatores resfriados
a metal líquido apresentaram graves deficiências [9].
Facilidade de operação. Esta é uma vantagem muito
importante dos reatores PWR que apresentam um
coeficiente de realimentação de reatividade com a
temperatura do moderador (que também constitui o
refrigerante) fortemente negativo nas vizinhanças das
temperaturas de operação. Isto se torna ainda mais
importante à medida que se busca evitar o boro solúvel
como meio de controle e que os núcleos são de tamanho
reduzido, implicando um efeito de fuga de nêutrons
importante. Além disto, através de um certo número de
disposições de projeto, notadamente a modulação da razão
de moderação, que não provocam impactos significativos
sobre o núcleo, pode-se, numa certa medida ajustar o
coeficiente moderador a um valor desejado. A auto-regulagem
intrínseca do PWR é, indubitavelmente, um
elemento altamente favorável, dado que uma variação de
potência pode ser obtida sem que seja necessário modificar
a posição dos elementos absorvedores de controle. Esta
vantagem está na origem de um grande número de
simplificações da instalação.
Simplicidade Construtiva. Esta é incontestavelmente a
maior vantagem dos reatores PWR, cuja concepção é de
uma simplicidade inigualável. Os principais materiais
constitutivos, água, aço, Zircalloy, óxido de urânio (note-se
bem que trata-se do óxido de urânio e não do urânio
metálico que reage violentamente com a água a
temperatura de 2500C), chumbo, são atualmente bem
conhecidos e não apresentam características químicas ou
físicas perigosas nas condições ambientes de temperatura e
pressão assim como nas condições nominais de operação.
Deve-se entretanto lembrar que a água é muito ativa
quimicamente às altas temperaturas, muito mais, por
exemplo, que o refrigerante dos reatores a gás, como o
Hélio. Isto impõe praticamente o emprego do Zircalloy e
dos aços inoxidáveis como material de revestimento e
conduz geralmente a um circuito primário mais ativo e
carregado de produtos de corrosão do que os reatores a gás.

6. O risco permanece entretanto de uma reação química
Zircônio - água a alta temperatura (>10000C), com
produção de Hidrogênio. A água assegura por ela mesma
as duas funções: moderador de boa qualidade (mesmo não
sendo o melhor) e refrigerante, o que constitui um
significativo elemento de simplificação. A água é um dos
melhores fluidos para transporte de calor, requerendo uma
potência de bombeamento comparativamente inferior à
maioria dos outros refrigerantes para uma dada potência
térmica extraída. Os fluidos primário e secundário são da
mesma espécie, o que minimiza as conseqüências de
vazamentos nos trocadores. O reator pode, através de
algumas precauções, continuar a funcionar com um
pequeno vazamento em um gerador de vapor. Deve-se
ainda notar que a água de suplemento eventualmente
necessária pode ser produzida a bordo de um navio de
modo simples e em abundância. A arquitetura do reator é
igualmente simples e o número e a complexidade dos
circuitos e instalações auxiliares são limitados. Os únicos
elementos de complexidade do projeto da instalação
provêm do sistema de pressurização, que deve absorver
grandes variações do volume de água do primário
circulante e igualmente do núcleo e de seu sistema de
controle, que é de cálculo e projeto complexo (barras de
controle e mecanismos de acionamento numerosos),
principalmente quando se considera a longa vida útil
requerida.
Segurança Nuclear. Do ponto de vista da segurança, é
difícil comparar os PWR aos outros reatores, cada um
apresentando vantagens e inconvenientes sob este aspecto.
O risco específico principal incidindo sobre os PWR
provem da existência de componentes sob alta pressão
contendo um fluido altamente energético. Entretanto, as
disposições adotadas para eliminar os riscos de ruptura do
envelope primário ou para reduzir suas conseqüências,
ainda que um pouco restritivas, não se constituem num real
obstáculo.
CONCLUSÕES
Em funcionamento normal, a experiência mundial
que cobre atualmente quatro décadas e cerca de 400 navios
(representando algo em torno de 5.000 reatores x ano)
mostra que os riscos devido à operação das forças de
submarinos nucleares são desprezíveis: a irradiação e a
contaminação das tripulações e do pessoal de apoio em
terra são muito inferiores aos limites regulamentares
prescritos e o impacto a curto e a longo prazo sobre o
público em geral e o meio-ambiente é extremamente
reduzido, i.e. muito inferior àquele devido à radioatividade
natural [10-11].
Algumas perdas de navios ou acidentes graves
entretanto ocorreram no mar nas esquadras americana e
ex-soviética. Os acidentes entre 1963 e 1989 [9] foram em
número de 8:
6
· EUA: 2 Submarinos Nucleares de Ataque (SNA)
naufragados; e
· ex-URSS: 4 Submarinos Nucleares Lançadores de
Mísseis balísticos (SNLMB), tendo 3 naufragados, e 2
SNA, tendo 1 naufragado.
Em todos estes casos, nenhuma contaminação séria
de superfície ou de águas profundas foi jamais detectada,
apesar de numerosas medidas realizadas e que continuam
sendo feitas [11]. A partir de uma dezena de metros dos
restos dos naufrágios, mesmo aqueles mais destruídos, e
em grandes ou médias profundidades, a radioatividade do
mar não ultrapassa seu nível natural, que aliás está longe
de ser desprezível.
Estes resultados podem ser explicados quando se
considera que a água é o melhor dos refrigerantes e a
melhor proteção contra as radiações, que a potência
residual é relativamente pequena e decresce rapidamente
com o tempo, e que os materiais radioativos insolúveis, tais
como o plutônio, não remontam à superfície.
Os maiores riscos de acidentes se situam no alto
mar, mas as conseqüências seriam desprezíveis para o
público. Um acidente numa base em terra possui uma
probabilidade muito pequena em razão das medidas
tomadas para a prevenção; as conseqüências seriam em
todo caso muito limitadas. Os perigos poderiam existir
próximo à costas: ao menos em tempo de paz, os
procedimentos, diretivas e condições para operação
impostas pelas marinhas tornam esta eventualidade muito
pouco provável.
REFERÊNCIAS
[1] Flores, M.C., Submarino de Propulsão Nuclear: o
que o justifica? como chegara até ele? o que quer a
Marinha com ele? e para quê?, Revista Marítima
Brasileira, Serviço Geral de Documentação da Marinha,
Rio de Janeiro, maio de 1988.
[2] Guimarães, L.S., Modernas Tendências no
Projeto de Submarinos, Dissertação de Mestrado, EPUSP,
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[3] Hewlett, R.G. e Duncan, F., Nuclear Navy: 1946-
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ABSTRACT
A brief introduction to nuclear warship propulsion
plants is presented, discussing some specific issues which
differentiate these installations from commercial nuclear
power plants. The advantages of PWR for naval propulsion
applications and some general design goals are also
presented.