Questão 130 do ENEM 2025Ciências da Natureza

ENEM 2025Ciências da NaturezaReaplicação

Considere o esquema básico de funcionamento de uma usina nuclear responsável pelo fornecimento de energia elétrica a uma cidade próxima.

Esquema de uma usina nuclear mostrando o reator, gerador de vapor, turbina, gerador de eletricidade, condensador, torre de resfriamento e as bombas I, II e III.

Disponível em: https://energiainteligenteufjf.com.br. Acesso em: 5 mar. 2024 (adaptado).

No reator, ocorre a fissão nuclear, que gera energia suficiente para aquecer a água dentro do gerador de vapor. O vapor passa pelas pás da turbina gerando energia elétrica. Em seguida, ele é resfriado no condensador. A bomba I é responsável por fazer a água aquecida pela fissão nuclear circular e aquecer a água dentro da câmara geradora de vapor. A bomba II leva a água do condensador para a câmara geradora de vapor. A bomba III faz circular a água do ambiente aquático para resfriar/condensar o vapor que passou pelas turbinas. As setas cinza indicam o sentido do fluxo de água.

Se a bomba I parar de funcionar, o que ocorrerá na usina nuclear?
Aquecimento do reator da usina.
Resposta correta
B
Aumento da atividade da turbina.
C
Resfriamento do ambiente aquático.
D
Inundação de água no condensador.
E
Aceleração do consumo de combustível.
Gabarito oficial: alternativa A

Resolução comentada

Para resolver essa questão, é preciso entender o papel da Bomba I dentro do esquema de funcionamento da usina nuclear descrito no enunciado.

A usina opera com base em transferência de calor entre circuitos de água. Conforme o texto, a Bomba I é responsável por fazer circular a água aquecida pela fissão nuclear no reator, levando essa água até o gerador de vapor. Ela atua, portanto, no circuito primário, aquele que está em contato direto com o núcleo do reator. Essa água circulante cumpre duas funções essenciais:

  1. Retira calor do reator: ao circular, a água carrega para longe do núcleo a energia térmica (QQ) liberada pela fissão, impedindo que a temperatura suba descontroladamente.
  2. Transporta esse calor: conduz a energia até o gerador de vapor, onde aquece a água que vai movimentar a turbina.

Se a Bomba I parar de funcionar, o fluxo no circuito primário é interrompido. A água deixa de circular, de modo que o calor gerado no reator não é mais removido nem transportado para o gerador de vapor.

Como as reações de fissão continuam liberando uma grande quantidade de energia térmica (QQ) e não há mais fluido circulante para retirá-la, a temperatura (TT) dentro do reator começa a subir rapidamente. A consequência direta e imediata é, portanto, o aquecimento do reator da usina — situação perigosa que, sem a atuação dos sistemas de segurança (como as barras de controle), pode levar ao superaquecimento do núcleo.

Analisando as demais alternativas:

  • Sem calor chegando ao gerador de vapor, a produção de vapor diminui, o que reduziria a atividade da turbina, e não a aumentaria.
  • A parada da Bomba I não resfria o ambiente aquático; apenas o descarte de calor no condensador seria afetado, mas isso não configura um resfriamento ativo do ambiente.
  • Não há relação entre a parada dessa bomba de circulação e uma 'inundação' do condensador, que faz parte de outro circuito.
  • O sistema não acelera o consumo de combustível para compensar a falha; a taxa de fissão não aumenta por causa da parada da bomba.

Portanto, a alternativa correta é a A.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2025 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.