147
FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Samuel Machado Pires Dissertação de Mestrado apresentada ao Polo do Sul Fluminense (UFF / PUVR / ICEx) no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física. Orientador: Ladário da Silva Co-orientadora: Ana Paula Damato Bemfeito Volta Redonda - RJ Agosto de 2015

FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

  • Upload
    dangthu

  • View
    216

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO

COM ÊNFASE CTS

Samuel Machado Pires

Dissertação de Mestrado apresentada aoPolo do Sul Fluminense (UFF / PUVR /ICEx) no Curso de Mestrado Profissionalde Ensino de Física (MNPEF), como partedos requisitos necessários à obtenção dotítulo de Mestre em Ensino de Física.

Orientador: Ladário da SilvaCo-orientadora: Ana Paula Damato

Bemfeito

Volta Redonda - RJAgosto de 2015

Page 2: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus
Page 3: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DO ATERRADODE VOLTA REDONDA DA UFF

P667 Pires, Samuel MachadoFísica nuclear no Ensino Médio com ênfase CTS / Samuel

Machado Pires. – 2015.146 f.

Orientador: Ladário da SilvaCo-orientador: Ana Paula Damato BemfeitoDissertação (Mestrado Profissional de Ensino de Física) –

Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal Fluminense, VoltaRedonda, 2015.

1. Ensino de física. 2. Energia Nuclear. 3. Ciência eTecnologia. 4. Sociedade. I. Silva, Ladário da, orientador. II. Bemfeito,Ana Paula Damato, co-orientador. III. Título

CDD 530.07

iii

Page 4: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Dedico esta dissertação a todos os professores de Rio Preto-MG, com os quaisestudei, desde o “Prezinho”, passando pelo “Grupo” e o “Ginásio”. Vocês são

realmente parte desta conquista.

iv

Page 5: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Agradecimentos

À Sociedade Brasileira de Física por ter idealizado o Mestrado NacionalProfissional em Ensino de Física, contribuindo para a melhoria do trabalho de umgrande número de professores no Brasil.

À CAPES pelo apoio financeiro por meio da bolsa concedida, permitindo que osmestrandos pudessem dedicar mais tempo aos estudos.

Ao Prof. Dr. Thadeu Penna pela sua atuação para se instituir o Polo do SulFluminense, contribuindo para a melhoria do ensino de Física na região.

Aos Profs. Dr. Marco Veríssimo Alves, Dr. Ladário da Silva e Dr. José AugustoHuguenin pela dedicação ao programa e pelo importante apoio aos mestrandos.

À minha orientadora Prof. Dra. Ana Paula Bemfeito por ter aceitado me orientar epela paciência ao lidar com minhas dificuldades durante o desenvolvimento destetrabalho.

Aos meus amigos mestrandos pela rica convivência nesta jornada. Nossoschurrascos e encontros foram realmente parte importante do meu aprendizadoneste mestrado.

Aos meus alunos do Instituto de Educação Professor Manuel Marinho queaceitaram a proposta de trabalho que constitui o produto desta dissertação.

À minha mãe Beth pelo incessante apoio e por literalmente ter me dado colo nosmomentos difíceis de minha vida acadêmica.

Ao meu pai Carlos Henrique por ter me ensinado a rir dos problemas e dificuldadesda vida, dando-me força para seguir adiante.

À minha irmã Bárbara, que é para mim um exemplo de sensibilidade e é tambémminha fonte de inspiração e de cultura.

Ao meu irmão Henrique pela força demonstrada no momento mais difícil de nossasvidas que foi a perda de nosso pai. Sua presença e da Bárbara junto à mãepermitiram que eu retomasse o foco na realização deste objetivo.

À minha avó, aos meus tios e primos, com quem sei que posso contar sempre.

À minha esposa Lívia pela compreensão com minhas ausências e pela tolerânciacom meu stress em momentos que minha sanidade esteve ameaçada. O seuapoio incondicional em qualquer circunstância é uma grande demonstração deamor. Eu te amo.

À minha sogra Celeste, que se tornou minha segunda mãe, dando apoio a mim e àLívia para que as dificuldades do mestrado não nos separasse.

Aos meus amigos de Rio Preto-MG, que, apesar de longos períodos sem nosvermos, ainda considero amigos. Vamos tirar o atraso.

Aos meus amigos do IE Prof. Manuel Marinho pelo aprendizado que nossoconvívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência,eu devo a vocês.

Aos meus amigos da FAETEC – Volta Redonda, com os quais formamos umafamília. Felicidade são momentos que não queremos que acabe e, estar comvocês, é um desses momentos.

v

Page 6: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

RESUMO

FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS

Samuel Machado pires

Orientadora:Ana Paula Damato Bemfeito

Dissertação de Mestrado submetida ao Polo do Sul Fluminense (UFF /PUVR / ICEx) no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física(MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título deMestre em Ensino de Física

Apresenta-se neste trabalho uma proposta educacional de abordagemdo tema Energia Nuclear na disciplina de Física do Ensino Médio. O objetivodesta abordagem é oportunizar aos alunos uma formação que integreconceitos Físicos, pertinentes ao tema, com as implicações socioambientais,econômicas e políticas do uso deste tipo de energia. A proposta parte dapolêmica em relação ao programa nuclear brasileiro e perpassa atividades deinvestigação em simulação computacional, discussões sobre vídeos,sistematização dos conceitos, debate e elaboração de texto dissertativo-argumentativo. Fundamenta-se esta proposta no campo de estudos Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), apresentando um estudo histórico destemovimento e seus contextos internacionais e brasileiro. No que tange aocontexto nacional, discute-se a legislação que regulamenta as práticaseducacionais no país. O produto inclui material do aluno, material do professore orientações ao professor. Valida-se a proposta por meio de sua aplicação,relatos da mesma e um instrumento avaliativo ao final.

Palavras-chave: Ensino de Física; Ciência, Tecnologia e Sociedade; EnergiaNuclear.

Volta Redonda - RJAgosto de 2015

vi

Page 7: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

ABSTRACT

NUCLEAR PHYSICS IN HIGH SCHOOL WITH EMPHASIS STS

Samuel Machado Pires

Supervisor:Ana Paula Damato Bemfeito

Abstract of master’s thesis submitted to Polo do Sul Fluminense (UFF / PUVR /ICEx) no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), inpartial fulfillment of the requirements for the degree Mestre em Ensino deFísica.

In this work is being presented an educational proposal of approachingthe Nuclear Energy theme in high school physics course. The purpose is tocreate opportunities for the students being able to integrate Physical conceptsthat may be relevant to the theme, with the social, environmental, economic andpolitical implications of using this kind of energy. The proposal begins with thecontroversy in relation to the Brazilian nuclear program and permeates researchactivities in computer simulations, discussions about videos, systematization ofconcepts, argumentations and elaboration of an argumentative text. This studyis based on the field of Science-Technology-Society (STS) knowledge’s,presenting a historical research about this movement and its international andBrazilian contexts. Regarding the national context, it discusses the legislationthat regulates the educational practices in the country. The product includesstudent’s material, teacher’s material and guidelines to the teacher. Theproposal was proved by means of its application, reports about it and anevaluative tool at the end.

Keywords: Physics Education; Science, Technology and Society; nuclearenergy.

Volta Redonda - RJAgosto de 2015

vii

Page 8: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Sumário

Introdução..........................................................................................................................1

Capítulo 1 Origens do movimento CTS............................................................................2

Capítulo 2 Os estudos CTS................................................................................................6

Capítulo 3 O enfoque CTS no contexto educacional internacional...................................9

Capítulo 4 O enfoque CTS no contexto educacional brasileiro......................................12

Capítulo 5 A proposta de aplicação em sala de aula........................................................19

5.1 Primeiro encontro: Apresentação da proposta e do tema a ser explorado.....20

5.2 Segundo encontro: Investigação por meio da simulação “Fissão Nuclear” do

site PhET..............................................................................................................21

5.3 Terceiro encontro: Vídeos sobre a energia nuclear no Brasil........................22

5.4 Quarto encontro: Os conceitos físicos presentes no estudo da energia nuclear

.............................................................................................................................22

5.5 Quinto encontro: Debate simulado................................................................23

5.6 Sexto encontro: Posicionamento e avaliação individual...............................23

Capítulo 6 Análise dos dados da aplicação do produto...................................................25

6.1 Análise dos relatos do professor aplicador....................................................25

6.1.1 Primeiro encontro.................................................................................25

6.1.2 Segundo encontro.................................................................................26

6.1.3 Terceiro encontro..................................................................................26

6.1.4 Quarto encontro....................................................................................27

6.1.5 Quinto encontro....................................................................................27

6.1.6 Sexto encontro......................................................................................28

6.2 Análise da avaliação ao final da aplicação....................................................29

6.2.1 Questão 1..............................................................................................29

6.2.2 Questão 2..............................................................................................31

Conclusão........................................................................................................................33

Apêndice A Material do aluno.........................................................................................34

Apêndice A.1 Primeiro encontro: Apresentação da proposta e do tema a ser

explorado.............................................................................................................34

viii

Page 9: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice A.2 Segundo encontro: Investigação por meio da simulação “Fissão

Nuclear” do site PhET.........................................................................................42

Apêndice A.3 Terceiro encontro: Vídeos sobre a energia nuclear no Brasil.......42

Apêndice A.4 Quarto encontro: Os conceitos físicos presentes no estudo da

energia nuclear.....................................................................................................43

Apêndice A.5 Quinto encontro: Debate simulado...............................................55

Apêndice B Material do professor...................................................................................61

Apêndice B.1 Primeiro encontro: Apresentação da proposta e do tema a ser

explorado.............................................................................................................62

Apêndice B.2 Segundo encontro: Investigação por meio da simulação “Fissão

Nuclear” do site PhET.........................................................................................73

Apêndice B.3 Terceiro encontro: Vídeos sobre a energia nuclear no Brasil.......81

Apêndice B.4 Quarto encontro: Os conceitos físicos presentes no estudo da

energia nuclear.....................................................................................................85

Apêndice B.5 Quinto encontro: Debate simulado...............................................88

Apêndice B.6 Sexto encontro: Posicionamento e avaliação individual..............89

Apêndice C Relatos da aplicação do produto..................................................................91

Apêndice C.1 Considerações quanto aos relatos de aplicação............................91

Apêndice C.2 Primeiro encontro: Apresentação da proposta e do tema a ser

explorado.............................................................................................................92

Apêndice C.3 Segundo encontro: Investigação por meio da simulação “Fissão

Nuclear” do site PhET.........................................................................................93

Apêndice C.4 Terceiro encontro: Vídeos sobre a energia nuclear no Brasil.......96

Apêndice C.5 Quarto encontro: Os conceitos físicos presentes no estudo da

energia nuclear.....................................................................................................99

Apêndice C.6 Quinto encontro: Debate simulado.............................................102

Apêndice C.7 Sexto encontro: Posicionamento e avaliação individual............105

Apêndice D Dados da aplicação do produto.................................................................106

Apêndice D.1 Questão 1 - a) Enriquecimento de urânio...................................106

Apêndice D.2 Questão 1 - b) Fissão nuclear e reação em cadeia......................108

Apêndice D.3 Questão 1 - c) Radiação..............................................................110

Apêndice D.4 Questão 1 - d) Usinas nucleares..................................................111

ix

Page 10: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice D.5 Questão 1 - e) Bomba atômica...................................................113

Apêndice D.6 Questão 2....................................................................................115

Referências Bibliográficas.............................................................................................132

Endereços eletrônicos utilizados na pesquisa................................................................135

x

Page 11: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Lista de figuras

Figura 1: Enriquecimento de urânio................................................................................44

Figura 2: Fissão do urânio e reação em cadeia................................................................45

Figura 3: Espectro eletromagnético.................................................................................47

Figura 4: Poder de penetração das radiações...................................................................48

Figura 5: Usina nuclear PWR..........................................................................................50

Figura 6: Usina BWR......................................................................................................52

Figura 7: Esquema de funcionamento de uma bomba atômica.......................................53

Figura 8: Usina termelétrica............................................................................................54

Figura 9: PhET - Tela inicial da simulação......................................................................76

Figura 10: PhET - Tela da aba "Reação em cadeia", que exibe os isótopos do urânio-235

no canto direito................................................................................................................76

Figura 11: PhET - Os controles localizados no canto inferior esquerdo adicionam ou

retiram núcleos de urânio................................................................................................77

Figura 12: PhET - Opção "Câmara de contenção"..........................................................78

Figura 13: PhET - Bomba atômica..................................................................................79

Figura 14: PhET - Reator nuclear....................................................................................80

Figura 15: PhET - Foto do reator Estadual de Penn Breazelae.......................................80

xi

Page 12: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Lista de tabelas

Tabela 1: Breve cronologia de um fracasso.......................................................................4

Tabela 2: Categorias de enfoque CTS..............................................................................11

Tabela 3: Quadro-resumo da sequência didática proposta..............................................19

Tabela 4: Diferenças entre usinas de Angra e Chernobyl................................................51

Tabela 5: Grupos para o debate.......................................................................................84

xii

Page 13: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Introdução

A aprovação da Lei de Diretrizes e Bases da Educação, em 1996, trouxe novas

demandas para o Ensino Médio. A partir de então, esta etapa do ensino passou a ser

considerada como etapa conclusiva da educação básica, não se considerando portanto

como um preparatório para o Ensino Superior. Além disso, esta legislação inclui uma

formação voltada, dentre outros aspectos, para a prática social, o exercício consciente da

cidadania, a autonomia intelectual e às relações de trabalho. Nos anos que se seguiram,

foram instituídas as Diretrizes Curriculares Nacionais e os Parâmetros Curriculares

Nacionais, visando regulamentar a aplicação da já citada LDB.

Neste trabalho, propõe-se uma sequência didática para abordar o tema Energia

Nuclear, visando contemplar esta reforma curricular. O produto aqui desenvolvido e

aplicado objetiva dar conta tanto dos conceitos físicos envolvidos, quanto das

implicações socioambientais, políticas e econômicas do uso deste tipo de energia. Para

isso, considera-se que a abordagem Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) vai de

encontro a estes objetivos.

Conforme será visto na sequência desta dissertação, nos anos 90, houve um

crescimento expressivo de trabalhos no campo CTS. Mais recentemente, podemos citar

os livros Novas perspectivas para o ensino de Física: propostas para uma formação

cidadã centrada no enfoque ciência, tecnologia e sociedade (CTS) (VIANNA, 2008) e

Temas para o ensino de física com abordagem CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade)

(VIANNA et. al, 2013) do grupo PROENFIS. Estas obras apresentam materiais, com

ênfase CTS, e estratégias para a sua aplicação em sala de aula.

No desenvolvimento desta dissertação, faz-se um estudo da evolução histórica

do movimento CTS. Neste estudo histórico, apresenta-se as condições que deram

origem a este movimento e seus pressupostos teóricos; discute-se os contextos

internacionais e brasileiros; ao entrar no contexto nacional, apresenta-se a elaboração de

projetos curriculares e cita-se os trabalhos desenvolvidos neste campo.

Após esta fundamentação teórica, apresenta-se o produto, uma análise dos dados

coletados durante sua aplicação e as conclusões deste trabalho. Os dados da aplicação

do produto se encontram organizados nos APÊNDICES C e D. Nos APÊNDICES A e B,

apresentam-se respectivamente o material do aluno e o material do professor.

Page 14: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Capítulo 1

Origens do movimento CTS

Começamos a nossa análise, falando sobre a influência do cientista americano

Vannevar Bush (1890-1974). Durante a Segunda Guerra Mundial, Bush dirigiu o Office

Scientific Research and Development (Escritório de Pesquisa Científica e

Desenvolvimento dos EUA) e supervisionou o desenvolvimento de importantes projetos

americanos, entre eles o radar e a bomba atômica. Ao fim da guerra, Bush entregou ao

presidente Truman o relatório intitulado Science: The endless frontier (Ciência: a

fronteira sem fim), no qual defende a necessidade da autonomia da ciência e tecnologia,

que resultaria no desenvolvimento econômico e na promoção do bem estar social. Dito

de outra forma, este relatório reforça o modelo linear de desenvolvimento, no qual mais

ciência produz mais tecnologia, que gera mais riqueza, que por sua vez promove o

progresso social (BAZZO et al, 2003).

Este relatório teve (e ainda tem) forte influência sobre a atividade científica de

muitos países e fortaleceu o chamado mito da neutralidade científica que, segundo Auler

e Delizoicov (2001), gerou os mitos da superioridade do modelo de decisões

tecnocráticas, da perspectiva salvacionista da ciência e tecnologia e do determinismo

tecnológico. Estes quatro mitos cientificistas estão sintetizados abaixo (Auler e

Delizoicov, 2001):

o mito da neutralidade científica considera que o cientista é isento de valores e

de preconceitos;

◦ o mito da superioridade das decisões tecnocráticas reduz os dilemas sociais a

questões técnicas, excluindo dos debates setores da sociedade afetados pelas

decisões tomadas;

◦ o mito do salvacionismo da ciência e tecnologia acredita na linearidade do

desenvolvimento, em que o progresso científico gera progresso tecnológico,

que gera progresso econômico, que gera progresso social;

◦ o mito do determinismo tecnológico considera que o avanço tecnológico

opera por si mesmo, independente das organizações estatais e privadas ou

das tensões entre grupos favorecidos e grupos resistentes.

2

Page 15: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Nos anos que se seguiram após a Segunda Guerra, o mundo presenciou avanços

tecnológicos como

(...) os primeiros computadores eletrônicos (ENIAC, 1946); os primeirostransplantes de órgãos (rins, 1950); os primeiros usos da energia nuclear parao transporte (USS Nautilus, 1954), ou a invenção da pílula anticoncepcional(1955). (BAZZO et al., 2003, p. 121).

Segundo Bazzo et al. (2003), estes feitos criaram um sentimento de intenso

otimismo em relação às perspectivas geradas pela ciência e tecnologia. No entanto, uma

série de acontecimentos começaram a fragilizar a credibilidade conquistada pela

comunidade científica, conforme mostra González García et al. (1996 apud Bazzo et al.,

2003, pág. 124):

BREVE CRONOLOGIA DE UM FRACASSO(González García et al, 1996 apud Bazzo et al., 2003, pág. 124)

1957

A União Soviética lança o Sputnik I, o primeiro satélite artificial ao redor da Terra. Causouuma convulsão social, política e educativa nos Estados Unidos e em outros países ocidentais.

O reator nuclear de Windscale, na Inglaterra, sofre um grave acidente, criando uma nuvemradiativa que se desloca pela Europa Ocidental.

Explode nos Montes Urais o depósito nuclear Kyshtym, contaminando uma grande extensãoao redor da antiga URSS.

1958É criada a NASA, como uma das consequências do Sputnik. Mais tarde será criada a ESRQ(Organização de Pesquisa Espacial Europeia), precursora da ESA (Agência EspacialEuropeia) como resposta do velho continente.

1959Conferência Rede de C. P. Snow, onde se denuncia o abismo existente entre as culturashumanística e científico-técnica.

Anos60

Desenvolvimento do movimento contracultural, onde a luta política contra o sistema vinculaseus protestos com a tecnologia.

Começa a desenvolver-se o movimento pró-tecnologia alternativa, onde se reclamamtecnologias amigáveis ao ser humano e se promove a luta contra o estado tecnocrático.

1961A talidomida é proibida na Europa depois de causar mais de 2500 defeitos de nascimento.Muitos outros casos de malformação são constatados em países do terceiro mundo, e tambémno Brasil.

1962Publicação de Silent Spring, por Rachel Carson. Denuncia, entre outras coisas, o impactoambiental de pesticidas sintéticos como o DDT. É o detonador do movimento ecologista.

3

Page 16: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

1963

Tratado de limitação de provas nucleares.

Afunda o submarino nuclear USS Thresher, seguido pelo USS Scorpion (1968), assim comopelo menos três submarinos nucleares soviéticos (1970,1983, 1986).

1966

Cai um B-52 com quatro bombas de hidrogênio perto de Palomares, Almería, contaminandouma ampla área com radioatividade.

Movimento de oposição à proposta de criar um banco de dados nacional nos Estados Unidos,por parte de profissionais da informática, baseados em motivos éticos e políticos.

1967O petroleiro Torry Canyon sofre um acidente e espalha uma grande quantidade de petróleonas praias do sul da Inglaterra. A contaminação por petróleo converte-se, desde então, emalgo comum em todo o mundo.

1968

O Papa Paulo VI torna pública a rejeição contra o controle artificial da natalidade emHumanae vitae.

Graves revoltas nos Estados Unidos contra a guerra do Vietnã (que, no caso da participaçãonorte-americana, incluiu sofisticados métodos bélicos como o uso do napalm).

Em maio de 1968 na Europa e nos Estados Unidos acontecem protestos generalizados contrao sistema.

Tabela 1: Breve cronologia de um fracasso.

Segundo García et al. (1996 apud Auler e Delizoicov, 2006), os fatos

apresentados na cronologia acima fez surgir, nos países capitalistas centrais, um

sentimento de que o progresso científico, tecnológico e econômico não estava

conduzindo naturalmente ao progresso social.

Conforme mostra a tabela 1, em 1962 foram publicadas as obras A Estrutura das

Revoluções Científicas de Thomas Kuhn e Silent Spring de Rachel Carsons. A obra de

Kuhn centra no estudo dos antecedentes ou condicionantes sociais da ciência, enquanto

a obra de Carsons é uma ficção científica na qual a vida em uma cidade americana foi

silenciada pelos efeitos do DDT. Segundo Auler e Bazzo (2001), estas publicações

foram fatores importantes para o surgimento de um movimento reivindicando uma

maior participação da sociedade nas decisões envolvendo as atividades científico-

tecnológicas.

Este movimento, cujos objetivos centrais eram mais decisões democráticas e

menos tecnocráticas, teve repercussão na área de educação. Neste contexto, Cachapuz

(1999 apud Auler e Delizoicov, 2006) situa o “Ensino de Ciências no Pós-Mudança

Conceitual”, que orienta que a aprendizagem não deve se limitar à construção de

conceitos e que o seu ponto de partida devem ser “situações-problema”,

4

Page 17: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

preferencialmente relacionadas a contextos reais. Podemos ver que esta ideia preconiza

a educação CTS.

5

Page 18: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Capítulo 2

Os estudos CTS

Vimos no texto anterior que nas décadas de 50 e 60, os efeitos da guerra, a

degradação ambiental, os males à saúde e as mazelas sociais, colocaram em discussão a

visão da ciência como promotora do bem-estar social. Em consequência desta discussão

emergiu o movimento CTS, que pode ser entendido como “uma reação acadêmica

contra a tradicional concepção essencialista e triunfalista da ciência e da tecnologia,

subjacente aos modelos clássicos de gestão política”.(BAZZO et al, 2003, p. 119).

Segundo Bazzo et al. (2003), os estudos CTS são críticos quanto à neutralidade

da ciência e tecnologia e são interdisciplinares ao entrar em áreas da filosofia, história e

sociologia; buscam entender tanto os fatores sociais, políticos e econômicos

responsáveis pelo desenvolvimento científico-tecnológico, quanto às questões éticas,

ambientais e culturais decorrentes desse desenvolvimento; e contrapõem-se à

perspectiva autônoma da ciência e tecnologia, propondo uma visão da mesma como

processo social, em que elementos como valores morais, convicções religiosas,

interesses profissionais, pressões econômicas, entre outros, são decisivos no

direcionamento da pesquisa científica e do desenvolvimento de novas tecnologias.

Quanto aos tipos de questões elencadas acima, que mobilizam a atenção da

sociedade, Bemfeito (2008, p. 9) aponta como exemplos: “transgênicos, clonagem,

fontes alternativas de energia, energia nuclear, qualidade do ar, preservação das

florestas, células-tronco, consequências do uso de celulares, entre tantas outras

questões que podem evidenciar a relação entre ciência, tecnologia e sociedade.”

Bazzo et al. (2003) discute também o argumento tecnocrático de que o público

não deve se envolver em assuntos de ciência e tecnologia, pois as questões são

complexas e mudam rapidamente. Frente a estes problemas, segundo os tecnocratas, a

participação do público nas decisões seria um desperdício de tempo, enquanto as elites

podem tomar decisões mais racionais, objetivas e eficientes. Contrapondo-se a esta

ideia, os autores destacam alguns argumentos de Carl Mitcham (1997):

(...) os especialistas simplesmente não podem escapar da influênciapública. Haverá uma influência, seja dos governos, seja de outros

6

Page 19: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

grupos de interesse, mas a influência é inevitável. As decisõestecnocientíficas nunca são neutras.

(...) Não é infrequente que os especialistas tendam a promover seusinteresses às custas dos interesses do público em geral.

(...) aqueles que se veem diretamente afetados pelas decisõestécnicas poderiam e deveriam ter algo a dizer sobre o que lhes afeta.

(...) a participação pública levará a melhores resultados. (...) Somente a participação educará os indivíduos e os fará mais

sabedores acerca de seu próprio apoio político e econômico, bemcomo sobre a complexidade dos riscos e benefícios da tecnologia.

(...) A característica predominante na ética da cultura pós-moderna éa perda de todo o consenso moral forte. Tolerância, diversidade,relativismo, minimalismo ético, são as marcas das tecnoculturasavançadas. O melhor em tal situação é o consenso democráticoparticipativo. De outro modo, a tecnociência criará seus própriosincentivos e sua própria autoridade que romperá essa diversidade.(BAZZO et al, 2003, p. 133 a 134)

O segundo argumento de Mitcham, citado acima, evidencia o uso do domínio da

técnica como instrumento de poder e opressão. Em consonância com este argumento,

Santos e Mortimer (2002) apontam as ideias de Habermas e Marcuse de que as

metodologias científicas proporcionaram a dominação da natureza, que por sua vez

propiciou a dominação do homem sobre o homem.

Ainda em relação aos argumentos de Mitcham, predomina-se a necessidade da

participação da população em contexto de tomada de decisão. Neste sentido, Bemfeito

(2008, p. 8) afirma que “Em um estado democrático, o exercício da cidadania é

condicionado à qualificação para a participação nas decisões. É essa a questão central

de que trata os estudos CTS (Ciência-tecnologia e sociedade).”

De acordo com Bazzo et al. (2003), os estudos CTS se desenvolvem em três

vertentes:

no campo da pesquisa, os estudos CTS têm sido colocados comouma alternativa à reflexão acadêmica tradicional sobre a ciência e atecnologia, promovendo uma nova visão não essencialista esocialmente contextualizada da atividade científica;

no campo da política pública, os estudos CTS têm defendido aregulação social da ciência e da tecnologia, promovendo a criaçãode diversos mecanismos democráticos que facilitem a abertura deprocessos de tomada de decisão em questões concernentes apolíticas científico-tecnológicas;

no campo da educação, esta nova imagem da ciência e da tecnologiana sociedade tem cristalizado a aparição de programas e materiaisCTS no ensino secundário e universitário em numerosos países.”(BAZZO et al, 2003, p. 127)

7

Page 20: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Na sequência, nos deteremos na terceira vertente, que trata do contexto

educacional do movimento CTS.

8

Page 21: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Capítulo 3

O enfoque CTS no contexto educacional internacional

De acordo com Cerezo (2008) apud Miranda (2012), o marco da educação CTS

já se dá em 1900 com a criação da Association for Science Education (Associação para

Educação em Ciência, britânica) e posteriormente em 1944 com o nascimento da

National Science Teachers Association (Associação Nacional dos Professores de

Ciências, norte-americana). Estas instituições almejavam a desmistificação da Ciência e

da Tecnologia e a participação democrática da população nas decisões sociocientíficas,

que são as principais metas de uma educação CTS.

No entanto, segundo Aikenhead (2005) apud Miranda (2012), os primeiros

programas curriculares CTS só foram iniciados em 1969 na Universidade de Cornell e

na Universidade do Estado da Pensilvânia. Estes programas desenvolviam uma visão

complexa da ciência e da tecnologia, as quais envolviam questões culturais, sociais,

políticas e econômicas.

Ainda de acordo com Aikenhead (2005) apud Miranda (2012), a primeira obra

de impacto sobre educação CTS foi escrita por Paul Hurd em 1975, cujo título era

“Science, technology, and society: new goals for interdisciplinary science teaching”

(“Ciência, Tecnologia e Sociedade: novos objetivos para um ensino interdisciplinar de

ciências”). Nesta obra, Hurd propôs um currículo CTS que impulsionou o

desenvolvimento de iniciativas como o projeto curricular norte-americano Synthesis

Project na década de 1980. Este projeto se guiava por quatro metas, segundo Cutcliffe e

Mitcham (2001, p. 84 apud Miranda, 2012, p. 57, tradução livre):

1. A Ciência para a satisfação de necessidades pessoais. A educaçãocientífica deve preparar os indivíduos para usar a Ciência paramelhorar as suas vidas e para lidar com um mundo cada vez maistecnológico.

2. A Ciência para resolver problemas da Sociedade. A educaçãocientífica deve produzir cidadãos informados, preparados para lidarresponsavelmente com problemas sociais relacionados com aCiência.

3. A Ciência para apoiar decisões de carreira. A educação científicadeve dar a todos os estudantes o conhecimento sobre a natureza daCiência e uma grande variedade de carreiras relacionadas comCiência e Tecnologia deve estar disponível para estudantes dediferentes aptidões e interesses.

9

Page 22: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

4. A Ciência para preparar para estudos mais aprofundados. Aeducação científica deve permitir que estudantes que possivelmenteseguirão Ciências academicamente, assim como profissionalmente,adquiram o conhecimento acadêmico apropriado às suasnecessidades.

Embora estejamos usando o nome CTS para localizar os marcos na evolução

deste movimento, Aikenhead (2005, p. 115 apud Miranda, 2012, p. 58, tradução livre)

aponta que, até o início da década de 1980, os educadores de Ciências no mundo ainda

não haviam chegado a um consenso sobre “o nome de seu novo movimento”. Foi no

Segundo Simpósio da IOSTE (International Organization for Science and Technology

Education), realizado em Nottingham, Inglaterra, em 1982, que a abreviatura CTS foi

utilizada pela primeira vez pelo pesquisador D. Holford.

De acordo com Santos e Mortimer (2002), a diversidade de trabalhos

denominados CTS que não necessariamente enfatizam inter-relações entre ciência,

tecnologia e sociedade levou à produção de trabalhos visando categorizar estes cursos.

Uma destas classificações foi elaborada por Aikenhead (1994), cujo critério utilizado foi

diferenciar a prioridade atribuída a cada um dos objetivo gerais de CTS e a proporção

entre o conteúdo de CTS e o conteúdo puro de ciências. A progressão na tabela indica o

aumento da proporção de conteúdos CTS em relação ao conteúdo puro de ciências.

Além disso, a tabela elenca exemplos de práticas ao longo da história.

Categorias Descrição Exemplos

1. Conteúdo de CTS como elemento de motivação

Ensino tradicional de ciências acrescido da menção ao conteúdo de CTS com a função de tornar as aulas mais interessantes.

O que muitos professores fazem para “dourar a pílula” de cursos puramente conceituais.

2. Incorporação eventual do conteúdo de CTS ao conteúdo programático

Ensino tradicional de ciências acrescido de pequenos estudos de conteúdo de CTS incorporados como apêndices aos tópicos de ciências. O conteúdo de CTS não é resultado do usode temas unificadores.

Science and Technology in Society (SATIS, UK), Consumer Science (EUA), Values in School Science (EUA).

3. Incorporação sistemática do conteúdo de CTS ao conteúdo programático

Ensino tradicional de ciências acrescido de uma série de pequenos estudos de conteúdo de CTS integrados aos tópicos de ciências, com a função de explorar sistematicamente o conteúdo de CTS. Esses conteúdos formam temas unificadores.

Havard Project Physics (EUA), Science and Social Issues (EUA), Nelson Chemistry (Canadá), Interactive Teaching Units for Chemistry (UK), Science, Technology and Society, BlockJ. (EUA). Three SATIS 16-19 modules (What is Science? What is Technology? How Does Society decide? – UK).

10

Page 23: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

4. Disciplina científica (Química, Física e Biologia) por meio de conteúdo de CTS

Os temas de CTS são utilizados para organizar o conteúdo de ciências e a sua sequência, mas a seleção do conteúdo científico ainda é a feita partirde uma disciplina. A lista dos tópicos científicos puros é muito semelhante àquela da categoria 3, embora a sequência possa ser bem diferente.

ChemCon (EUA), os módulos holandeses de física como Light Sources and Ionizing Radiation (Holanda: PLON), Science and Society Teaching units (Canadá), Chemical Education for Public Understandig (EUA), Science Teachers’ Association of victoira Physics Series (Austrália).

5. Ciências por meiodo conteúdo de CTS

CTS organiza o conteúdo e sua sequência. O conteúdo de ciências é multidisciplinar, sendo ditado pelo conteúdo de CTS. A lista de tópicos científicos puros assemelha-se à listagem de tópicos importantes a partir de uma variedade de cursos de ensino tradicional de ciências.

Logical Reasoning in Science and Technology (Canadá), Modular STS (EUA), Global Science (EUA), Dutch Environmental Project (Holanda), Salters’ Science Project (UK)

6. Ciências com conteúdo de CTS

O conteúdo de CTS é o foco do ensino.O conteúdo relevante de ciências enriquece a aprendizagem.

Exploring the Nature of Science (Ing.) Society Environment and Energy Development Studies (SEEDS) modules (EUA), Science and Technology 11 (Canadá)

7. Incorporação das Ciências ao conteúdo de CTS

O conteúdo de CTS é o foco do currículo. O conteúdo relevante de ciências é mencionado, mas não é ensinado sistematicamente. Pode ser dada ênfase aos princípios gerais da ciência.

Studies in a Social Context (SISCON) in Schools (UK), Modular Courses in Technology (UK), Science A Way of Knowning (Canadá), Science Technology and Society (Austrália), Creative Role Playing Exercises in Science and Technology (EUA), Issues for Today (Canadá), Interactions in Science and Society – vídeos (EUA), Perspectives in Science (Canadá)

8. Conteúdo de CTS

Estudo de uma questão tecnológica ou social importante. O conteúdo de ciências é mencionado somente para indicar uma vinculação com as ciências.

Science and Society (UK.), Innovations:The Social Consequencies of Science and Technology program (EUA), Preparing for Tomorrow’s World (EUA), Values and Biology (EUA).

Tabela 2: Categorias de enfoque CTS.

(AIKENHEAD, 1994. p. 55-56 apud SANTOS E MORTIMER, 2002, p. 16, tradução dos autores).

De acordo com Aikenhead (1994), as categorias de 3 a 6 são as que mais

aparecem na literatura. Santos e Mortimer (2002, p. 17) apontam que

Currículos nas categorias 6 e 7 poderiam ser propostos dentro da atualreforma do ensino médio, na tentativa de se buscar a interdisciplinaridade naárea de ciências da natureza e suas tecnologias. Obviamente que talproposição demandaria projetos audaciosos a serem desenvolvidos com aparticipação de professores, o que não poderia ser feito de maneira aleatória.

Na sequência, vamos discutir as possibilidades desta proposta.

11

Page 24: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Capítulo 4

O enfoque CTS no contexto educacional brasileiro

Vimos que, nas décadas de 60 e 70, um sentimento de desconfiança em relação à

ciência por parte da sociedade e a publicação das obras A Estrutura das Revoluções

Científicas e Silent Spring impulsionaram o movimento CTS nos Estados Unidos e na

Europa.

Nessa época, o Brasil vivia a ditadura militar instaurada em 1964 e, de acordo

com Krasilchik (2000), o papel estabelecido para a escola era formar mão de obra,

considerada importante para o desenvolvimento econômico do país. Em 1971, foi

promulgada a Lei de Diretrizes e Bases da Educação nº 5.692, que dava um caráter

profissionalizante às disciplinas científicas, descaracterizando sua função no currículo.

À revelia desta nova legislação, as escolas privadas preparavam seus alunos para o

curso superior e as escolas públicas abandonaram as disciplinas pretensamente

preparatórias para o trabalho.

Segundo Krasilchik (2000), nesta época, o Brasil estava em processo de

industrialização e se ressentia da escassez de matéria-prima e produtos industrializados,

que ocorrera durante e após a Segunda Guerra Mundial. Sendo assim, o país buscava se

tornar autossuficiente no suprimento de suas necessidades. Para isso, segundo

Krasilchik (1980, 1987) e Amaral (2001) apud Miranda (2012), percebeu-se ser

fundamental o desenvolvimento das atividades científicas no país. Neste contexto, os

professores de Ciências debatiam a necessidade da inclusão de discussões

sociocientíficas nos currículos nacionais que, na década de 70,

(…) começaram a incorporar uma visão de ciência como produto do contextoeconômico, político e social. Já na década de oitenta, a renovação do ensinode ciências passou a se orientar pelo objetivo de analisar as implicaçõessociais do desenvolvimento científico e tecnológico. (SANTOS eMORTIMER, 2002, p. 4)

Santos e Mortimer (2002, p. 4) ainda cita vários trabalhos na criação de

materiais didáticos e de projetos curriculares voltados para a implementação da

educação CTS no ensino de Ciências brasileiro:

12

Page 25: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

(...) o projeto Unidades Modulares de Química (AMBROGI et al., 1987), aspropostas pedagógicas de LUTFI (1988 e 1992), a coleção de livros doGrupo de Pesquisa em Ensino de Química da USP – GEPEQ, (1993, 1995,1998), a coleção de livros de física do GREF (1990, 1991 e 1993), o livroQuímica na Sociedade (MÓL e SANTOS, 2000) e o livro Química, Energia eAmbiente (MORTIMER, MACHADO e ROMANELLI, 1999). Dentre asrecomendações curriculares, podem ser destacadas a Proposta Curricular deEnsino de Química da CENP/SE do Estado de São Paulo (SÃO PAULO,1988), as recomendações para o currículo do magistério de CISCATO eBELTRAN (1991), e a Proposta Curricular de Química para o Ensino Médiodo Estado de Minas (MORTIMER, MACHADO e ROMANELLI, 1998).

Nesta lista de trabalhos citados, podemos observar uma prevalência de

produções na década de 90, o que indica que neste período houve um aprofundamento

das discussões sobre as questões CTS. De acordo com Santos (2008), este avanço nos

debates levou a realização da “Conferência Internacional sobre Ensino de Ciências para

o Século XXI: ACT – Alfabetização em ciência e tecnologia”, que foi promovida pelo

Ministério da Educação em Brasília em 1990. A temática central desta conferência foi a

educação científica dos cidadãos e nela foram apresentados vários trabalhos do

movimento internacional de CTS no ensino de ciências.

Santos (2008) ainda demonstra que a evolução do movimento CTS no Brasil nos

anos 90 também se evidencia pelo surgimento de pesquisas em Programas de Pós-

Graduação envolvendo temas CTS no ensino de ciências (SANTOS, 1992;

TRIVELATO, 1993; AMORIM, 1995; CRUZ, 2001; AULER, 2002; KOEPSEL, 2003),

pela apresentação de trabalhos em congresso e pela publicação de artigos e de livros

(SANTOS e SCHNETZLER, 1997; BAZZO, 1998).

Neste contexto foi aprovada em 1996 a Lei de Diretrizes e Bases da Educação nº

9.394/96, que considera o Ensino Médio como última etapa da Educação Básica. Nesta

lei, Krasilchik (2000, p. 87) aponta que,

(...) no parágrafo 2º do seu artigo 1º, que a educação escolar deverá vincular-se ao mundo do trabalho e à prática social. (…) A formação básica docidadão na escola fundamental exige (...) a compreensão do ambientematerial e social, do sistema político, da tecnologia, das artes e dosvalores em que se fundamenta a sociedade. O ensino médio tem a funçãode consolidação dos conhecimentos e a preparação para o trabalho e acidadania para continuar aprendendo. Esse aprendizado inclui a formaçãoética, a autonomia intelectual e a compreensão dos fundamentoscientífico-tecnológicos dos processos produtivos. (grifos meus)

13

Page 26: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Diante dos grifos nesta citação, podemos perceber que o enfoque CTS está

presente em vários objetivos da LDB.

Em 1998, foram instituídas as Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino

Médio (DCNEN), na qual também podemos apontar elementos de um ensino com

ênfase CTS. No seu artigo 10, as DCNEN estabelecem a divisão do currículo nacional

em três áreas: I - Linguagem, Códigos e suas Tecnologias; II - Ciências da Natureza,

Matemática e suas Tecnologias; III - Ciências Humanas e suas Tecnologias. Para cada

área, são elencadas uma série de competências e habilidades a serem atingidas, das

quais podemos destacar:

Art. 10 A base nacional comum dos currículos do ensino médio seráorganizada em áreas de conhecimento, a saber: (...)II - Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias, objetivando aconstituição de habilidades e competências que permitam ao educando: (...)i) Entender a relação entre o desenvolvimento das ciências naturais e odesenvolvimento tecnológico e associar as diferentes tecnologias aosproblemas que se propuseram e propõem solucionar.j) Entender o impacto das tecnologias associadas às ciências naturais na suavida pessoal, nos processos de produção, no desenvolvimento doconhecimento e na vida social. (BRASIL, 1998)

Observa-se a inclusão das inter-relações entre a ciência, a tecnologia e a

sociedade neste artigo das DCNEN.

No ano seguinte à homologação das Diretrizes Curriculares, em 1999, foram

lançados os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEN), que

visam orientar os professores, na busca de novas abordagens e perspectivas no âmbito

da reforma curricular. O documento que trata da área Ciências da Natureza, Matemática

e suas Tecnologias, ao tratar dos conhecimentos de física, orienta que

(...) deve ser considerado o desenvolvimento da capacidade de se preocuparcom o todo social e com a cidadania. Isso significa, por exemplo, reconhecer-se cidadão participante, tomando conhecimento das formas de abastecimentode água e fornecimento das demandas de energia elétrica da cidade onde sevive, conscientizando-se de eventuais problemas e soluções. Ao mesmotempo, devem ser promovidas as competências necessárias para a avaliaçãoda veracidade de informações ou para a emissão de opiniões e juízos de valorem relação a situações sociais nas quais os aspectos físicos sejam relevantes.Como exemplos, podemos lembrar a necessidade de se avaliar as relações derisco/benefício de uma dada técnica de diagnóstico médico, as implicações de

14

Page 27: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

um acidente envolvendo radiações ionizantes, as opções para o uso dediferentes formas de energia, as escolhas de procedimentos que envolvammenor impacto ambiental sobre o efeito estufa ou a camada de ozônio, assimcomo a discussão sobre a participação de físicos na fabricação de bombasatômicas. (BRASIL, 1999)

Embora no documento não conste a abreviatura CTS, podemos observar neste

trecho diversos elementos deste campo de estudos. Os temas apresentados acima são

interdisciplinares, abordam causas e efeitos do uso da tecnologia e sinalizam a

participação em contextos de tomada de decisão, ao objetivar o autorreconhecimento do

aluno como “cidadão participante”.

Nos anos 2000, Santos (2008) observa uma intensificação do interesse pela

temática CTS, que se evidencia pelo aumento da presença desta área em periódicos de

ensino de ciências.

Nesta década, foi publicado em 2002 os PCN+, que são orientações

complementares aos PCNEN. Em sua introdução, o documento aponta que

[n]um mundo como o atual, de tão rápidas transformações e de tão difíceiscontradições, estar formado para a vida significa mais do que reproduzirdados, denominar classificações ou identificar símbolos. Significa:

saber se informar, comunicar-se, argumentar, compreender e agir; enfrentar problemas de diferentes naturezas; participar socialmente, de forma prática e solidária; ser capaz de elaborar críticas ou propostas; e, especialmente, adquirir uma atitude de permanente aprendizado.

Uma formação com tal ambição exige métodos de aprendizado compatíveis,ou seja, condições efetivas para que os alunos possam:

comunicar-se e argumentar; defrontar-se com problemas, compreendê-los e enfrentá-los; participar de um convívio social que lhes dê oportunidades de se

realizarem como cidadãos; fazer escolhas e proposições; tomar gosto pelo conhecimento, aprender a aprender. (BRASIL,

2002, p. 9)

Na sequência destas considerações, o documento critica a tradição escolar no

que tange: à compartimentalização em disciplinas estanques, em atividades

padronizadas e desvinculadas de contextos reais; aos métodos adotados e à configuração

física do espaços e das condições de aprendizado que impõe aos alunos uma postura de

passividade. Os resultados são: pouca participação de alunos e professores na definição

15

Page 28: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

das atividades formativas; desconsideração, por parte da escola, das perspectivas

profissional, social ou pessoal dos alunos; formação alienante em relação às questões

sociais da comunidade, do país ou do mundo.

Na parte que trata especificamente da Física, os PCN+ questiona a seleção de

conteúdos direcionada por uma perspectiva propedêutica do Ensino Médio.

Os critérios que orientam a ação pedagógica deixam, portanto, de tomarcomo referência primeira “o que ensinar de Física”, passando a centrar-sesobre o “para que ensinar Física”, explicitando a preocupação em atribuir aoconhecimento um significado no momento mesmo de seu aprendizado.Quando “o que ensinar” é definido pela lógica da Física, corre-se o risco deapresentar algo abstrato e distante da realidade, quase sempre supondoimplicitamente que se esteja preparando o jovem para uma etapa posterior:assim, a cinemática, por exemplo, é indispensável para a compreensão dadinâmica, da mesma forma que a eletrostática o é para o eletromagnetismo.Ao contrário, quando se toma como referência o “para que” ensinar Física,supõe-se que se esteja preparando o jovem para ser capaz de lidar comsituações reais, crises de energia, problemas ambientais, manuais deaparelhos, concepções de universo, exames médicos, notícias de jornal, eassim por diante. (BRASIL, 2002, p. 61)

Portanto, para identificar-se as competências essenciais para a compreensão em

Física, propõe-se não projetar o que um futuro engenheiro ou cientista precisarão saber,

mas vislumbrar uma pessoa solidária e atuante, frente a um mundo tecnológico,

complexo e em permanente transformação.

Na sequência, os PCN+ retomam as principais competências em física esperadas

ao final da escolaridade básica. Estas competências são divididas em “Representação e

Comunicação” e “Investigação e Compreensão”. Cada uma destas divisões se

subdividem em uma extensa lista. Em uma das subdivisões consta a seção “Ciência e

tecnologia, ética e cidadania”, na qual consta as competências:

Compreender a responsabilidade social que decorre da aquisição deconhecimento, sentindo-se mobilizado para diferentes ações, seja nadefesa da qualidade de vida, da qualidade das infraestruturascoletivas, ou na defesa de seus direitos como consumidor.

Promover situações que contribuam para a melhoria das condiçõesde vida da cidade onde vive ou da preservação responsável doambiente, conhecendo as estruturas de abastecimento de água eeletricidade de sua comunidade e dos problemas delas decorrentes,sabendo posicionar-se, argumentar e emitir juízos de valor.

Reconhecer que, se de um lado a tecnologia melhora a qualidade devida do homem, do outro ela pode trazer efeitos que precisam ser

16

Page 29: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

ponderados quanto a um posicionamento responsável. Por exemplo,o uso de radiações ionizantes apresenta tanto benefícios quantoriscos para a vida humana.

Reconhecer, em situações concretas, a relação entre Física e ética,seja na definição de procedimentos para a melhoria das condições devida, seja em questões como do desarmamento nuclear ou emmobilizações pela paz mundial.

Reconhecer que a utilização dos produtos da ciência e da tecnologianem sempre é democrática, tomando consciência das desigualdadese da necessidade de soluções de baixo custo, como, por exemplo,para ampliar o acesso à eletricidade. (BRASIL, 2002, p. 68)

Nestes objetivos, vê-se claramente a inclusão de competências inerentes a

cidadãos conscientes e participativos, capazes de contribuir em contextos de tomada de

decisão, usando argumentos sólidos e bem fundamentados.

Na conclusão da seção que trata dos conhecimentos de Física, o documento

reitera que “embora a questão educacional tenha sempre se revelado como altamente

complexa, a garantia de sucesso para a empreitada é nunca perder de vista o objetivo

último da cidadania desejada, uma cidadania consciente, atuante e solidária”

(BRASIL, 2002, p. 86, grifos meus).

Nesta sequência de publicação dos documentos curriculares voltados ao Ensino

Médio (LDB/96, DCNEN/1998, PCNEN/1999, PCN+/2002), podemos perceber uma

ênfase cada vez maior no desenvolvimento dos aprendizes na capacidade de observar e

fazer análises críticas da realidade, identificar problemas coletivos ou sociais e debater e

propor soluções, fazendo uso de conhecimentos sólidos em contextos de tomada de

decisões. Neste sentido, Santos e Mortimer (2002, p. 5) consideram que esta “reforma

curricular do ensino médio incorpora, em seus objetivos e fundamentos, elementos dos

currículos com ênfase em CTS.”

Quanto a implementação destas propostas, Auler (1998 apud AULER e BAZZO,

2001, p. 2) apontam uma série de problemas e desafios:

(...) formação disciplinar dos professores incompatível com a perspectivainterdisciplinar presente no movimento CTS; compreensão dos professoressobre as interações entre ciência, tecnologia e sociedade; não contemplaçãodo enfoque CTS nos exames de seleção; formas e modalidades deimplementação; produção de material didático-pedagógico; e redefinição deconteúdos programáticos.

17

Page 30: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Dentre estes problemas, esta dissertação visa influenciar na compreensão dos

professores sobre as interações CTS e contribuir no atendimento da demanda pela

produção de material didático-pedagógico, necessário para instrumentar estes

professores na mudança de suas práticas pedagógicas.

18

Page 31: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Capítulo 5

A proposta de aplicação em sala de aula

A proposta pode ser resumida de acordo com a tabela abaixo. Após a tabela,

segue uma descrição sucinta da sequência didática. No apêndice B (Material do

professor), seguem orientações mais detalhadas para aplicação em sala.

Encontro Atividades Propostas

1º encontro: Apresentaçãoda proposta e do tema a serexplorado

• Levantamento e classificação das ideias dos alunosassociadas à palavra “Radiação”;• Apresentação, pelo professor, de exemplos queenvolvem ciência, tecnologia e sociedade;• Leitura dos textos;• Análise dos aspectos científico-tecnológicos esociopolíticos presentes presentes na polêmica da energianuclear.

2º encontro: Investigaçãopor meio da simulação“Fissão Nuclear” do sitePhET

• Investigação, por meio da simulação do PhET,buscando responder perguntas sobre fissão nuclear,reação em cadeia, reator nuclear e bomba atômica.

3º encontro: Vídeos sobre aenergia nuclear no Brasil

• Exibição de vídeos, com anotações de posterioresintervenções pelos alunos;• Discussão sobre aspectos apresentados nos vídeosanotados pelos alunos durante sua exibição.• Divisão e orientação dos grupos para o debate a serrealizado no 5º encontro.

4º encontro: Os conceitosfísicos presentes no estudoda energia nuclear

• Estudo de um texto didático;• Comparação das respostas elaboradas no 2º encontrocom as explicações dadas no texto;• Discussão e elaboração de respostas à questões sobreo texto.

5º encontro: Debatesimulado

• Debate simulado em sala de aula.

6º encontro:Posicionamento e avaliaçãoindividual

• Exposição oral dos alunos que se sentirem à vontadepara expor seu posicionamento individual;• Execução de atividade avaliativa contendo questõesconceituais e a elaboração de uma redação.

Tabela 3: Quadro-resumo da sequência didática proposta.

19

Page 32: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

5.1 Primeiro encontro: Apresentação da proposta e do tema a

ser explorado1

Objetivos desse encontro:

Sensibilizar os alunos para o fato de que muitas questões de interesse da

sociedade envolvem aspectos científicos e tecnológicos, destacando a

importância da cultura científica para o posicionamento crítico em contextos que

exigem tomada de decisão por parte do grupo social, condição necessária ao

pleno exercício da cidadania (BEMFEITO, 2008);

Apresentar o novo tópico a ser trabalhado nas aulas de física, a energia nuclear;

Sensibilizar o grupo para as várias dimensões presentes na polêmica que envolve

o uso da energia nuclear;

Neste encontro, inicialmente o professor informa que o tema é Energia Nuclear e

o introduz lançando a pergunta: “O que lhe vem à cabeça, quando ouve a palavra

‘Radiação’?”. As colocações dos alunos são registradas no quadro e posteriormente são

categorizadas pelos próprios alunos. Esta categorização se dá através da discussão de

critérios para agrupar as ideias apresentadas. Este método de introdução se referencia no

material do Grupo de Reelaboração do Ensino de Física (GREF, 1995).

A aula se desenvolve com explicações do professor sobre a presença da radiação

em nossas vidas e com discussões acerca da necessidade do conhecimento para se

discutir importantes questões sociocientíficas.

Como ponto de partida para o desenvolvimento do tema Energia Nuclear, o

professor lança a questão:

“O Brasil deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”

Conforme os alunos emitem opiniões, o professor questiona seus embasamentos,

de modo que eles sintam a dificuldade de argumentar sem conhecimento.

Para que eles percebam a complexidade da questão, segue-se a aula com e leitura

de três reportagens acerca do tema. Na primeira, expõe-se a divergência entre os

moradores de Angra dos Reis - RJ quanto à Central Nuclear. A segunda expõe os

argumentos de especialistas a favor da energia nuclear. Na terceira, encontra-se o ponto

1 Adaptado da dissertação “Ondas de rádio no Ensino Médio com ênfase CTS” / AnaPaula Damato Bemfeito.—2008, páginas 51 a 55.

20

Page 33: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

de vista de especialistas contra a energia nuclear no Brasil. Após a leitura das

reportagens, o professor orienta os alunos a destacarem no texto os aspecto técnico-

científicos e sociopolíticos ali presentes.

Finalizando a aula, o professor solicita que os alunos pesquisem sobre o tema a

fim de se prepararem para o 3º encontro, no qual serão assistidos vídeos e far-se-á uma

discussão sobre os mesmos.

5.2 Segundo encontro: Investigação por meio da simulação

“Fissão Nuclear” do site PhET

Objetivos desse encontro:

Conhecer os processos de fissão do urânio e de reação em cadeia;

Listar os diferentes isótopos do urânio existentes na natureza;

Entender o funcionamento básico de um reator nuclear;

Compreender que, para a construção da bomba atômica, deve haver uma

proporção mínima de urânio-235, em relação à massa total do urânio.

Neste encontro, os alunos manipulam livremente a simulação “Fissão Nuclear”

do site PhET para responder as perguntas:

a) O que é necessário para provocar a fissão do urânio?

b) Quantos isótopos do urânio existem na natureza? Qual isótopo é o urânio físsil?

(urânio físsil é o isótopo que pode sofrer fissão induzida, ou seja, pode ser

“quebrado” pela ação que responde o item anterior)

c) Como se dá o processo de reação em cadeia?

d) Qual é a condição para a construção da bomba atômica?

e) No reator nuclear, qual é o efeito causado pela fissão do urânio?

f) Qual é a função do controlador?

Durante a atividade, o professor atua como orientador, dialogando com os alunos

sobre suas hipóteses, sem dar as respostas prontas.

21

Page 34: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

5.3 Terceiro encontro: Vídeos sobre a energia nuclear no Brasil

Objetivos desse encontro:

Conhecer as instalações da Central Nuclear de Angra dos Reis;

Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino

dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais;

Analisar questões de segurança e de impactos sociais, como geração de

empregos, para a população local;

Posicionar-se sobre o programa nuclear brasileiro;

Formar os grupos que farão o debate no 5º encontro.

Para este encontro, os alunos trazem contribuições das pesquisas feitas em casa.

Nesta aula, os alunos assistem a dois vídeos. O primeiro vídeo, com duração de

5min53s, é uma reportagem do Fantástico sobre as usinas de Angra. O segundo vídeo,

com duração de 28min39s, é o primeiro bloco de um debate, da TV Câmara, sobre uso

de Energia Nuclear. Para explorar os vídeos, o professor orienta os alunos a anotarem os

comentários que quiserem fazer após a sua exibição. Após os vídeos, munidos de suas

notações, os alunos discutem sobre o seu conteúdo.

Finalizando a aula, a fim de realizar um debate no 5º encontro, o professor

divide a turma em dois grupos oponentes e um mediador, orientando-os acerca de seus

papeis.

5.4 Quarto encontro: Os conceitos físicos presentes no estudo

da energia nuclear

Objetivos deste encontro:

Conhecer os processos de fissão do urânio e de reação em cadeia;

Listar os diferentes isótopos do urânio existentes na natureza;

Entender o funcionamento de um reator nuclear;

Compreender que, para a construção da bomba atômica, deve haver uma

proporção mínima de urânio U-235, em relação à massa total de urânio.

22

Page 35: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Neste encontro, o professor entrega aos alunos um texto didático que sistematiza

os conceitos físicos presentes na controvérsia em torno da energia nuclear. Inicialmente,

os alunos verificam se as respostas dadas na atividade de simulação computacional no

laboratório se aproximam das explicações encontradas no texto. Após, estudam o texto e

faz a atividade presente no final do mesmo.

5.5 Quinto encontro: Debate simulado

Objetivos desse encontro:

Analisar, argumentar e posicionar-se criticamente em relação a temas de ciência,

tecnologia e sociedade.

Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em

ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou

econômicas.

Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino

dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais.

Neste encontro, a turma realiza um debate entre um grupo a favor e outro contra

as usinas nucleares. A fim de diversificar os argumentos utilizados, propõe-se que cada

grupo se divida em economistas, ambientalistas, moradores, engenheiros e políticos, de

modo que os membros pesquisem aspectos diferentes do tema. Um aluno é selecionado

para mediar o debate e o professor apenas observa.

As regras do debate são explicadas no Apêndice B.5 (Material do professor).

5.6 Sexto encontro: Posicionamento e avaliação individual

Objetivos desse encontro:

Proporcionar aos alunos que participaram do debate a oportunidade de

manifestarem seu posicionamento ante a questão central proposta: “O Brasil

deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”, levando em conta a

fundamentação e a coerência dos argumentos apresentados;

23

Page 36: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Realizar a etapa individual da avaliação processual proposta, considerando os

seguintes aspectos:

Fundamentação e coerência dos argumentos referentes aos aspectos técnico-

científicos da polêmica;

Fundamentação e coerência dos argumentos referentes aos aspectos sócio-

políticos da polêmica;

Conteúdo físico trabalhado na proposta.

Nesta aula, o professor faz suas considerações sobre os cinco encontros

anteriores e solicita que os alunos, que se sentirem a vontade, exponham oralmente seu

posicionamento pessoal frente a questão “O Brasil deve aumentar ou não o investimento

em energia nuclear?”.

Após esse posicionamento individual, os alunos passam por uma avaliação

escrita, na qual respondem a questões conceituais e elabora um texto dissertativo-

argumentativo, no qual responde a questão acima e fundamenta sua opinião.

24

Page 37: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Capítulo 6

Análise dos dados da aplicação do produto

6.1 Análise dos relatos do professor aplicador

A turma manteve boa frequência ao longo dos 6 encontros. O contexto da

aplicação do produto estão no Apêndice C.1 e os relatos completos estão nos Apêndices

C.2 a C.7.

Os aspectos preponderantes a serem observados em todos os encontros foram a

motivação e o engajamento dos alunos. Eles trouxeram contribuições, investigaram,

debateram, tiraram dúvidas, fizeram pesquisa e estudaram os textos. Em suma, podemos

considerar que os alunos tiveram boa aceitação ao produto.

6.1.1 Primeiro encontro

Neste encontro, fez-se um levantamento de conhecimentos prévios dos alunos,

categorização de conceitos, reflexões sobre a existência de questões que demandam

conhecimento para um posicionamento crítico, leitura e análise de reportagens.

Observa-se, nos relatos do Apêndice C.2, que a atividade de levantamento de

conhecimentos prévios sobre a palavra “Radiação” cumpriu o seu objetivo de motivar e

engajar os alunos na abordagem do tema. Os alunos associaram radiação com termos

como mutação, acidentes, bomba atômica, raios solares, entre outros.

Ao tomarem ciência da existência de questões controversas que envolvem

aspectos CTS e ao tentarem opinar sobre o tema da proposta, os aprendizes perceberam

a importância do conhecimento para um posicionamento crítico frente a questões

importantes para a sociedade.

Na leitura e análise das reportagens, os alunos perceberam a diversidade de

aspectos relacionados ao tema, bem como sua complexidade.

Pode-se considerar que estas atividades contribuíram para que os alunos

participassem ativamente do tema desde sua introdução.

25

Page 38: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

6.1.2 Segundo encontro

Neste encontro, os alunos manipularam a simulação “Fissão Nuclear” do site

PhET, buscando responder as perguntas presentes no seu material. Esta interação com a

simulação se deu sem um roteiro fechado.

Observa-se, nos relatos do Apêndice C.3, que a organização da atividade

permitiu que os alunos investigassem os fenômenos em tempo hábil, sem a necessidade

de um texto para consulta. Porém, em alguns casos, os alunos tiveram dificuldades de

entender a pergunta, devido a equívocos de interpretação e/ou desconhecimento de

alguns conceitos usados. No entanto, a atuação do professor, dialogando com os

aprendizes, dirimiu estas dificuldades.

Considera-se que a atividade contribuiu para que os alunos aprendessem os

conceitos de maneira mais autônoma e dinâmica, de modo que eles demonstraram

motivação para estudarem o tema. Esta motivação teve seu ápice nos momentos em que

eles conseguiram simular a bomba atômica, demonstrando bastante entusiasmo.

6.1.3 Terceiro encontro

Para este encontro, os alunos tiveram duas semanas para pesquisarem sobre

questões sociais envolvendo energia nuclear. Em sala, eles assistiram uma reportagem

do Fantástico, que compara as instalações de Angra com as de Fukushima e assistiram o

primeiro bloco de um debate da TV Câmara sobre a energia nuclear. Entre o início da

aula e o término da exibição dos vídeos, passaram-se cerca de 40 minutos. Durante esta

exibição, os alunos anotaram comentários e questionamentos, que foram discutidos pela

turma após os vídeos.

Houve uma tendência dos alunos colocarem questões estritamente de ordem

técnica como: “Após um acidente nuclear, existe alguma maneira de para a radiação?”;

“A radiação da usina pode fazer mal aos moradores de Angra?”. Isso pode sugerir que

há uma predominância deste tipo de abordagem, nos meios de comunicação

consultados, em detrimentos das discussões sociais envolvidas. Neste caso, é importante

que o professor oriente os alunos a prolongarem e refinarem suas pesquisas, de modo a

possibilitar que eles encontrem fontes com abordagem mais amplas sobre questões

26

Page 39: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

controversas. Além disso, o professor pode introduzir estes aspectos na atividade, caso

os aprendizes não os coloquem.

Observa-se também que esta atividade se integra com as atividades do primeiro

encontro, o que se demonstra pelas associações que os alunos fizeram entre os

conteúdos das mesmas. Estas conexões são importantes para consolidar o conhecimento

dos alunos e para um melhor entendimento da realidade que os rodeia.

6.1.4 Quarto encontro

Neste encontro, os alunos estudaram um texto didático. Inicialmente, eles

compararam as respostas dadas na atividade de simulação computacional no laboratório

com as explicações do texto, o que corroborou as respostas deles. Após, continuaram a

atividade, respondendo as questões ao final do texto.

A maioria dos alunos não tiveram dificuldades em desenvolver a atividade.

Alguns estudantes apresentaram interpretações equivocadas quanto às informações e um

desenvolvimento mais lento, o que foi sanado com as intervenções do professor e dos

colegas. As dificuldades de interpretação demonstram a importância de se

desenvolverem mais atividades de leitura nas outras disciplinas escolares, além da

disciplina de português. Outros alunos executaram a atividade com tal rapidez, que

passaram boa parte da aula ociosos.

Novamente, observou-se conexões feitas pelos alunos com as outras atividades.

Alguns alunos associaram informações do texto com observações feitas na simulação

computacional. Outros ligaram os aspectos apresentados em um trecho da constituição

com argumentos presentes nos vídeos do terceiro encontro.

6.1.5 Quinto encontro

Neste encontro, aconteceu o debate.

Os alunos apresentaram uma considerável variedade de argumentos, tanto de

ordem científico-tecnológica, quanto de ordem sócio-política. Alguns aspectos

argumentados foram: lixo radioativo, planos de evacuação, o sentimento de medo da

população, probabilidade de acidentes, independência do clima, produtividade e

oportunidades de emprego. Esta diversidade de argumentos demonstra que o trabalho

27

Page 40: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

contribuiu para a sensibilização dos aprendizes para os aspectos humanos envolvidos,

além dos aspectos científicos.

Observa-se que a estrutura do debate dificultou a organização das argumentações

dos alunos. Houve uma concentração da falas em alguns membros das equipes e um

descumprimento dos momentos destinados às falas de cada grupo. Estas dificuldades

indicam a necessidade de se ajustar as regras do debate.

A mediadora apresentou algumas dificuldades para manter algumas regras como,

por exemplo, o respeito ao tempo reservado para a fala de cada grupo.

Uma solução para as dificuldades encontradas pelos grupos e pela mediadora é

solicitar que os alunos estudem as regras e, no encontro anterior ao debate, apresentem

seus entendimentos sobre as mesmas. Dessa forma, o professor poderá orientá-los de

maneira mais eficiente, fazendo com que, por exemplo, os grupos reconheçam a

autoridade do mediador na condução do debate. Outro aspecto seria orientar os

membros dos grupos a observarem se seus colegas querem fazer colocações, evitando

assim a monopolização das falas. Esta última orientação pode contribuir para o

desenvolvimento de uma capacidade dos alunos dialogarem de maneira educada.

Ao final do encontro, os grupos fizeram algumas considerações sobre o debate.

O grupo B (contra as usinas nucleares) apontou dificuldades de pesquisar argumentos

para defenderem seu posicionamento. Os argumentos contrários se resumiram em

impacto ambiental e risco a população. Enquanto que os argumentos favoráveis se

concentraram em aspectos econômicos como aumento da demanda por energia e

geração de empregos, o que, segundo eles são argumentos difíceis de serem refutados.

Vemos novamente indícios de que há uma predominância de abordagem de aspectos

técnico-científicos nos meios de comunicação, em detrimento de discussões

sociopolíticas.

6.1.6 Sexto encontro

Neste encontro, os alunos foram submetidos a um instrumento avaliativo, cujas

análises estão contidas na seção 6.2.

28

Page 41: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

6.2 Análise da avaliação ao final da aplicação

Trinta e quatro alunos foram avaliados. Os dados desta avaliação, que estão

disponíveis no APÊNDICE D, foram obtidos a partir da aplicação de um instrumento

avaliativo que se constituiu das questões abaixo.

Questão 1 – Explique o que você sabe sobre:

a) Enriquecimento de urânio;

b) Fissão nuclear e reação em cadeia;

c) Radiação;

d) Usinas nucleares;

e) Bomba atômica.

Questão 2 – Elabore um texto dissertativo-argumentativo respondendo à

pergunta

“O Brasil deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”.

O texto deve levar em conta os aspectos sociais e ambientais, que envolvem as

populações locais, aspectos político-econômicos que envolvem questões sobre

desenvolvimento econômico e aspectos técnico-científicos, como funcionamento,

produção de energia e análise de riscos.

6.2.1 Questão 1

Conforme a formulação da questão, não se objetivava verificar se o aluno

aprendeu ou não a formalizar rigorosamente os conceitos apresentados. O objetivo foi

averiguar se o aluno consegue fazer associações com estes conceitos e quais são estas

associações.

Para analisar esta questão, as respostas foram organizadas nas categorias: 1ª)

mencionaram ou fizeram alusão a algum aspecto relacionado a questão; 2ª)

apresentaram mais de um aspecto relacionado a questão; 3ª) respostas não relacionadas

à questão, confusas ou em branco. Um alto de número de respostas na terceira categoria

e um baixo número na segunda categoria são considerados insatisfatórios. Obviamente o

29

Page 42: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

oposto disso é considerado aceitável. Os números apresentados abaixo são considerados

em relação ao total de 34 respostas para cada item.

Os itens a), b) e c) apresentaram respectivamente 7, 8 e 5 respostas não

relacionadas à questão, confusas ou em branco. Além disso, foram apresentadas

somente 6, 9 e 0 respostas que consideravam mais de um aspecto relacionado à questão.

Considera-se estes números insatisfatórios, o que leva a reflexão de se faz necessário

uma atenção maior a estes conceitos durante a condução do trabalho.

Vejamos dois exemplos de respostas ao item a):

1º) “É o aumento do urânio-235.” - Observa-se uma respostas bastante objetiva,

apontando somente um aspecto, que é a proporção de urânio-235.

2º) “O enriquecimento do urânio consiste em aumentar a proporção de urânio-

235, que se encontra 0,7%. Um urânio enriquecido a uma determinada proporção pode

gerar energia de qualidade, enquanto, se muito enriquecido pode formar uma bomba

atômica.” - Esta resposta é mais ampla e considera os aspectos de proporção de urânio-

235, proporção encontrada na natureza, fins pacíficos ou bélicos para cada nível de

enriquecimento.

Os itens d) e e) apresentaram somente 1 e 3 respostas em branco ou consideradas

erradas. E apresentaram 17 e 13 repostas com mais de um argumento. Isto mostra que a

metodologia pode ter contribuído para que os alunos conseguissem contextualizar estes

conceitos de forma considerada satisfatória.

Vejamos dois exemplos de respostas ao item d):

1º) “São usinas que produzem energia a base de urânio.” - Esta resposta

apresenta apenas o aspecto de uso de material radioativo como fonte de energia.

2º) “Usina que usa radiação nuclear para produzir energia. Lá eles também tem

lixo radioativo que é bem perigoso, no Brasil existe duas delas e esta sendo construída

3ª em Angra 3 a qual vai aumentar a capacidade de uso de energia.” - Esta resposta

considera os aspectos de material radioativo como fonte de energia, lixo radioativo e

uso deste tipo de energia no Brasil.

De um modo geral, as ideias apresentadas foram bastante diversificadas, sem

que fossem consideradas erradas. Isto demonstra a necessidade de se flexibilizar os

instrumentos avaliativos, de modo a valorizar as respostas formuladas pelos aprendizes,

ainda que não estejam padronizadas de acordo com o conceito formal mais rigoroso.

30

Page 43: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

6.2.2 Questão 2

O objetivo desta questão foi verificar se os alunos conseguem expressar suas

opiniões sobre o tema, considerando diversos elementos CTS pertinentes e embasados

em conhecimentos sólidos.

17 alunos se posicionaram a favor, 14 se posicionaram contra e apenas 3 se

abstiveram. Este equilíbrio indica que a proposta aplicada não foi tendenciosa. Pelo

contrário, trabalhou diversos pontos de vista e diferentes aspectos CTS. Várias vezes, os

alunos solicitaram que o professor expusesse sua opinião. Isto não foi atendido

justamente para não influenciar na formação das opiniões dos aprendizes.

Pode-se se observar no APÊNDICE D que os aspectos mais apresentados foram

(em ordem decrescente): riscos; aspectos socioambientais; aspectos sociopolíticos;

aspectos político-econômicos; planos de emergência. Como exemplo, vejamos trechos

de uma das redações que apresentaram maior variedade de aspectos.

Aluno 9

Opinião: “O investimento em energia nuclear no Brasil é algo bastante

polêmico, mas no meu ponto de vista é algo desnecessário para o Brasil, ...”

Contexto no Brasil, custos e fontes alternativas: “..., porque ele já está cheio de

problemas econômicos e sociais; e as usinas são extremamente caras para serem

montadas e desmontadas. O Brasil tem muitos outros recursos para poder adquir

energia e diferentes formas para empregar uma população se esse realmente for o

argumento de que o país precisa das usinas; ...”

Riscos: “... Só que eles não pensam no perigo que isso pode acarretar para a

população e para o meio ambiente (duas coisas que não podem ser substituídas nem

com a maior das inteligências), mesmo que a segurança e a tecnologia seja 90%

confiável, ainda existe 10% de chance de dar errado. O lixo atômico não pode ser

descartado em qualquer lugar, ou seja, daqui a pouco não haverá mais espaço pra

tanto lixo, as pessoas que trabalham nas minas são expostas a ambientes contaminados

e não possuem muitos dispos de preparos ou cuidados.”

Aspectos sociopolíticos e político-econômicos: “Para que esse problema seja

resolvido, é preciso empenho do governo para fazer um país de um país emergente a

31

Page 44: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

desenvolvido (em todos os aspectos) para que a população esteje preparada com os

bônus e ônus das usinas.”

A apresentação destes argumentos indica que a metodologia pode ter propiciado

oportunidades para os alunos discutirem questões que envolvem ciência, tecnologia e

sociedade. Discussões estas que não se detiveram nos conceitos físicos envolvidos no

funcionamento de uma usina nuclear, mas foram além, conforme foi detectado nas

redações. Os alunos escreveram sobre questões como os riscos e os sentimentos das

populações vizinhas, as oportunidades de trabalho, a eficiência e os impactos

socioambientais deste tipo de usina, a estrutura do local onde as usinas estão instaladas,

a necessidade de energia para o desenvolvimento econômico e a necessidade do

conhecimento para possibilitar a exploração de fontes alternativas de energia, entre

diversos outros aspectos.

32

Page 45: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Conclusão

O objetivo desta dissertação foi apresentar uma proposta de ensino de física

nuclear, envolvendo a dimensão social da temática e incluindo as discussões pertinentes

que vivemos hoje no Brasil. Além disso, objetivou-se proporcionar, aos alunos, o

desenvolvimento de suas competências em adquirir conhecimento, de modo a se

tornarem cidadãos críticos capazes de opinar de maneira fundamentada sobre questões

sociais relevantes, de modo a participar de processos de tomada de decisão.

Analisando a evolução das concepções acerca da ciência, os documentos oficiais

e o desenvolvimento da pesquisa em ensino de física, constatou-se que a abordagem

CTS é adequada à aquisição destes objetivos.

O desenvolvimento da proposta passou por levantamento dos conhecimentos

prévios dos alunos, leitura e análise de textos relacionados ao assunto, atividades de

investigação voltadas aos conceitos físicos envolvidos, discussões acerca de opiniões

divergentes de especialistas, sistematização dos conceitos físicos e debate entre grupos.

Soma-se a estas atividades, o instrumento avaliativo, consistindo de questões

conceituais e elaboração de texto dissertativo-argumentativo expressando

posicionamentos individuais.

Considera-se que esta proposta pode contribuir para o professor que busca

atender a diversidade de interesses de seus alunos. Estes interesses podem ser uma

formação que dê ferramentas para prosseguir nos estudos da área, como também podem

ser uma formação que permite o entendimento dos processos naturais, do

funcionamento de artefatos tecnológicos e participação em contextos de tomada de

decisão.

Analisando os relatos de aplicação e a avaliação ao final do processo, pode-se

considerar que os alunos sinalizam que desenvolveram a compreensão dos conceitos

físicos e, juntamente com o conhecimento de outros aspectos CTS envolvendo a

questão, usaram-nos para formar suas opiniões e posicionarem-se sobre o assunto. Desta

forma, considera-se que o objetivo do trabalho foi atingido.

33

Page 46: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice A

Material do aluno

Apêndice A.1 Primeiro encontro: Apresentação da proposta e

do tema a ser explorado2

1º) Para esta atividade, a turma deve se dividir em grupos de três alunos. Nas

reportagens abaixo:

2º) Sublinhem no texto, com caneta vermelha, os aspectos técnico-científicos que

surgiram;

3º) Agora façam o mesmo, com caneta azul ou preta, para os aspecto sociopolíticos;

4º) Elaborem uma lista com os aspectos técnico-científicos sublinhados constituída

por itens formados por frases curtas ou apenas uma palavra, mesmo que esses

conceitos não tenham significado ainda para vocês;

5º) Façam uma lista similar agora constituída pelos aspectos sócio-políticos;

Entreguem as listas para o seu professor.

Riscos e benefícios de usinas dividem moradores de Angra3

26/04/2011Júlia Dias Carneiro

Enviada especial da BBC Brasil a Angra dos Reis

A presença em Angra dos Reis, no Estado do Rio, das duas centrais nucleares em

operação no Brasil divide a opinião dos moradores, que encaram as usinas como parte

da rotina local, mas alternam sentimentos de aprovação, indiferença ou resistência.

2 Adaptado da dissertação “Ondas de rádio no Ensino Médio com ênfase CTS” / Ana Paula Damato Bemfeito.—2008, páginas 51 a 55.3 Disponível em <http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2011/04/110421_angra_video_texto_jc.shtml>. Acesso em 08/05/2015.

34

Page 47: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

A cada dia 10 do mês, uma sirene toca na comunidade do Frade. Os moradores

todos já sabem: é o teste de rotina do sistema de alerta instalado pela Eletronuclear nos

bairros que ficam no perímetro de cinco quilômetros da usina.

Todo mês, o sistema de alerta é testado na comunidade do Frade

Mesmo sabendo ser apenas uma medida de segurança, a dona de casa Elisabete

Moreira Rodrigues, de 41 anos, diz que fica "alarmada" toda vez que a sirene toca. "Eu

fico com medo mesmo, e penso: 'será que está acontecendo alguma coisa? Será que vai

ser preciso a gente abandonar os nossos lares?' Aí penso que não, que não vai acontecer

nada, não, que é só lá longe que acontece. Mas no fundo não é, né? Para a nossa

redondeza todinha, é perigoso."

A Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto é composta pelas usinas de Angra

1, 2 e 3 - a terceira ainda em construção. O complexo é instalado à beira do mar no

Estado do Rio, a cerca de 200 km da capital, entre os destinos turísticos de Angra dos

Reis e Paraty.

Saindo da usina, a sinuosa Rodovia Rio-Santos (BR-101) leva aos bairros mais

próximos, como Parque Mambucaba e Frade, que pertencem ao município de Angra e

têm cerca de 50 mil moradores. São bairros humildes, com comércio simples, prédios

baixos, muitas bicicletas e moradores sentados na calçada em frente às suas casas.

Elisabete tem medo da sirene porque se lembra de quando, em 1989, o alarme

disparou no meio de uma chuva e os moradores acharam que era para valer. "Todo

mundo abandonou tudo, correu para a pista, veio até gente embrulhada na toalha. Não

tinha socorro na hora, mas o pessoal conseguiu sair de carro e caminhão até Angra dos

Reis. Aí adianta? Se acontecer um desastre desses, acho que morreria todo mundo."

Era alarme falso. A sirene teria disparado por causa de um raio, conta a

moradora. Mas o acidente na usina de Fukushima, no Japão, novamente acendeu o

alarme entre alguns dos moradores da comunidade. "Só quando acontece isso que a

gente passa a ter noção do perigo que é", diz a dona de casa Maria Lúcia de Oliveira

Figueira, de 46 anos. "Isso mexeu com muita gente do bairro", afirma ela, moradora do

Frade.

Plano de emergência

35

Page 48: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Logo após o acidente causado por um tsunami no Japão, a Eletronuclear

anunciou medidas para aumentar a segurança na operação da usinas de Angra e

aprimorar o plano de emergência.

De acordo com o coordenador de Comunicação e Segurança da empresa, José

Manuel Diaz Francisco, as medidas já estavam sendo estudadas, mas serão "aceleradas"

após o ocorrido em Fukushima.

A empresa estuda construir uma pequena central hidrelétrica como mais uma

alternativa para suprir energia em caso de acidentes (as usinas já contam com geradores

a diesel para emergências).

A Eletronuclear também planeja construir píeres nas praias vizinhas para que

moradores possam ser transportados pelo mar caso uma evacuação seja necessária. E

contratou uma empresa para monitorar as encostas próximas à usina e beirando a

estrada, que são suscetíveis a deslizamentos em épocas de chuva.

Fonte de empregos

Para muitos moradores de Angra, porém, a convivência com a usina é matéria

pacífica, e isso não mudou após Fukushima.

"Eu acredito que existem lugares muito mais perigosos, como o Rio de Janeiro",

diz o inspetor de controle de qualidade Maurício Gomes da Silva, que já trabalhou na

usina.

"A violência preocupa muito mais do que a gente estar vivendo perto de uma

usina nuclear, uma unidade que nós acreditamos que seja muito segura", acrescenta o

morador de Parque Mambuca.

Assim como Gomes da Silva, muitos moradores da vizinhança trabalham ou já

trabalharam no complexo de Angra, e apontam que é uma fonte de empregos importante

para a região.

"Gera bastante emprego. Os únicos benefícios que a gente tem aqui são através

da usina", diz o comerciante Moacir Viana Rabello, dono de um mercado no

Residencial Paraíso, comunidade no Parque Mambucaba.

Carlos Alberto dos Santos diz que a usina beneficia a comunidade

36

Page 49: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Presidente da Associação de Moradores do Residencial Paraíso, Carlos Alberto

dos Santos diz que a usina beneficia a comunidade com ônibus, programas sociais e

ajuda para fazer obras e festas de fim de ano.

"A usina é de muito benefício porque repassa uma verba para a Prefeitura de

Angra, que distribui os investimentos entre os bairros. Deveria até dar mais para a nossa

região, pois somos os que estão mais próximos", cobra.

Estrada estreita

Em contrapartida, Santos diz que a comunidade se preocupa com o lixo nuclear

e o plano de evacuação da Eletronuclear.

"Esse resíduo que é retirado da usina é de grande proporção, e agora que estão

fazendo Angra 3, esse lixo será de uma quantidade muito maior", afirma. "A nossa

preocupação é onde vão pôr esse lixo, como vai ser guardado esse rejeito."

Santos considera ainda que o plano de evacuação é precário e que a população

ficaria "à deriva" em caso de acidente. O principal entrave, avalia, é a Rodovia Rio-

Santos, onde frequentemente caem barreiras quando chove e mesmo em dias normais há

engarrafamentos na entrada de Angra dos Reis.

Renato Seixas, um dos diretores da Associação de Moradores do Frade, também

cobra providências. "Nós não temos pista para tirar esse povo todo do Frade. Estão

querendo melhorar, a rodovia vai aumentar, mas vai demorar dois ou três anos para ficar

pronto. E se acontecer algo agora? A gente vai esperar dois, três anos para ser

evacuado?", questiona.

No fim do ano passado, o Ministério dos Transportes anunciou que a duplicação

da rodovia entre Itacuruçá e Paraty seria incluída no PAC 2 - segunda etapa do

Programa de Aceleração do Crescimento.

O trecho, de 160 quilômetros, contempla o percurso das usinas de Angra até a

capital do Rio de Janeiro. A obra deverá ser licitada no meio deste ano e levar no

mínimo 18 meses para ficar pronta.

Em dezembro último, foram inauguradas obras de duplicação de 26 quilômetros

da rodovia entre Itacuruçá e Santa Cruz (na entrada da capital fluminense), que levaram

quatro anos e custaram R$ 245 milhões.

37

Page 50: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Brasil necessita da energia nuclear para crescer, avalia engenheiro da

Eletronuclear4

15/03/2011Alana Gandra

Repórter da Agência Brasil

Rio de Janeiro - A questão da energia nuclear no Brasil está relacionada à

necessidade do país de energia para o seu crescimento, afirmou hoje (15) à Agência

Brasil o supervisor de Novas Usinas da Eletronuclear, Dráuzio Lima Atalla. “Nós somos

subconsumidores de energia elétrica. Nós somos imensamente pobres em energia

elétrica”, disse. Com um consumo de energia elétrica per capita, isto é, por habitante, da

ordem de 2,4 mil quilowatts-hora (kWh) por ano, o Brasil está distante de países

desenvolvidos, como a Alemanha, Suíça e os Estados Unidos, cujo consumo por pessoa

alcança até 15 mil kWh por ano.

De acordo com a Organização das Nações Unidas (ONU), o limite do consumo

de energia por pessoa para um país entrar no rol das nações desenvolvidas é de 5 mil

kWh por ano. “Mesmo considerando esse patamar de entrada, nós ainda [o Brasil]

consumimos a metade disso”.

Segundo Atalla, a energia elétrica se manifesta em todas as atividades da vida,

englobando áreas como a saúde, o transporte, a segurança, educação, entre outras. A

eletricidade é um dos insumos mais vitais com que a sociedade moderna conta para

obter um índice de desenvolvimento razoável, disse. “Não tem como nosso povo

avançar sem que o consumo de eletricidade aumente”.

Engenheiro da Eletronuclear, onde atua há cerca de 33 anos, Dráuzio Atalla

informou que não existe fonte de energia elétrica que seja totalmente isenta de

problemas. “Como o Brasil necessita dobrar, no mínimo, o consumo, nós precisamos de

todas as energias. Existe espaço para todas elas. Só que cada energia tem um aspecto

mais positivo ou mais negativo”.

No caso da energia eólica, por exemplo, disse que seriam necessárias 1,5 mil

turbinas para gerar a mesma quantidade de energia da Usina Nuclear Angra 2 (1.350

megawatts). “O vento é descontínuo e pouco previsível. Existe espaço para eólica. Mas,

4 Disponível em <http://memoria.ebc.com.br/agenciabrasil/noticia/2011-03-15/brasil-necessita-da-energia-nuclear-para-crescer-avalia-engenheiro-da-eletronuclear>. Acesso em 08/05/2015.

38

Page 51: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

nós não vamos ter um país de 200 milhões de habitantes, com a nossa extensão, só em

cima de eólica. É um sonho”. O mesmo ocorre em relação à energia solar. Também as

fontes hidráulicas têm seus problemas, disse. “Você imagina um abalo sísmico desses

[no Japão] perto de uma represa? O que iria acontecer?”

Dráuzio Atalla afirmou que os estudos que vêm sendo feitos pela Eletronuclear

para escolha dos sítios onde serão construídas novas usinas nucleares no país levam em

consideração novos conhecimentos e tecnologias. “É lógico que os nossos

conhecimentos são mais avançados para localizar as usinas nas posições mais

adequadas sob a ótica de controle de risco”.

Os processos em curso indicam posições longe de áreas densamente povoadas,

mas que tenham trabalhadores, áreas geologicamente favoráveis, com possibilidade de

sismo reduzida. Para isso, são seguidos cerca de 40 a 50 critérios, distribuídos em

aspectos ambientais, de saúde e segurança, socioeconômico e de custos, que indicam

áreas mais favoráveis do que as existentes atualmente, afirmou Atalla, referindo-se ao

Japão e ao município fluminense de Angra dos Reis. Ali está situada a Central Nuclear

Almirante Álvaro Alberto, que abriga as usinas Angra 1 e 2 e o terreno onde está sendo

construída Angra 3.

Ele acrescentou que as novas tecnologias utilizadas no setor nuclear incorporam

vantagens. Uma delas são os reatores passivos, que não precisam de energia elétrica

para se protegerem. “Os sistemas de segurança são passivos. Lançam mão da natureza,

quer dizer, gravidade, convecção [a forma de transmissão do calor que ocorre

principalmente nos fluidos - líquidos e gases]. Se tivéssemos nessa área [no Japão] um

reator passivo, não tinha problema nenhum, porque a refrigeração se faz com as leis da

natureza”.

O Brasil não precisa de mais usinas nucleares5

Joaquim Francisco de Carvalho e Ildo Luis Sauer

5 Disponível em <https://professorildosauer.wordpress.com/2012/06/02/o-brasil-nao-precisa-de-mais-usinas-nucleares/>. Acesso em 08/05/2015.

39

Page 52: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

O acidente de Fukushima aconteceu 25 anos depois do de Chernobyl (ex-União

Soviética, atual Ucrânia), que aconteceu sete anos depois do de Three Mile Island

(Estados Unidos).

Essa sequência de acidentes jogou por terra as conclusões do mais importante

estudo sobre segurança de reatores nucleares, segundo o qual a probabilidade de

acidentes graves em centrais nucleares é tão pequena, que só a cada 35 mil anos poderia

acontecer um. A metodologia desenvolvida nesse estudo – que foi feito em 1975, por

um grupo dirigido pelo professor Norman Rassmussem, do Instituto de Tecnologia de

Massachussetts (MIT) para a Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos

(Relatório Wash 1400) – serviu de base para as análises de segurança de praticamente

todas as centrais nucleares desde então implantadas no mundo.

Não existe máquina infalível nem obra de engenharia 100% segura. Haja vista os

inúmeros acidentes de avião, automóvel e trem que acontecem pelo mundo. Entretanto

os acidentes nucleares têm dimensões que os outros não têm. Eles se propagam pelo

espaço – continentes inteiros – e pelo tempo – décadas, senão séculos.

Um desastre de avião, por exemplo, atinge diretamente os passageiros e, por

mais traumático que seja, este tipo de acidente termina no local e no instante em que

acontece. Um acidente em central nuclear apenas começa no instante e no local em que

ocorre. Alguns anos depois centenas de pessoas em regiões inteiras sofrerão males

induzidos por exposição a radiações ionizantes. E em algumas décadas crianças

nascerão com aberrações cromossômicas e desenvolverão leucemia e desordens

endócrinas e imunológicas, provocadas pela absorção, por seus genitores, de doses de

radiação acima do tolerável, como acontece até hoje em consequência do acidente de

Chernobyl com a população que permaneceu nas cidades próximas.

O Brasil não precisa correr risco semelhante, porque dispõe de abundantes

recursos energéticos renováveis e capacidade técnica para aproveitá-los. De fato, em

adição aos 100 GW de potencial das grandes hidrelétricas que já estão em operação ou

em implantação, ainda restam por aproveitar 150 GW. Além disso, há o potencial das

pequenas hidrelétricas, que é de 17 GW. E ainda há o potencial resultante da

modernização das usinas em operação e da racionalização do uso da energia.

O potencial eólico avaliado em 2001 era de 143 GW, para turbinas encontradas

no mercado, instaladas em torres de 50 metros. Com o desenvolvimento de turbinas

40

Page 53: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

mais eficientes e torres mais altas, esse potencial é estimado em 300 GW. Para as

térmicas a bagaço de cana, o potencial é de 15 GW. Há, ainda, a opção fotovoltaica, que

já é uma realidade em países tecnologicamente avançados.

No lugar das usinas nucleares planejadas pelo governo, várias combinações de

fontes renováveis são possíveis, todas elas com custos de investimento inicial de cerca

da metade da opção nuclear. Ademais, é evidente que as alternativas renováveis

prescindem de combustíveis, ao contrário das usinas nucleares, que consomem

montanhas de minério de urânio e, ao final de suas vidas úteis, deixam a herança dos

combustíveis irradiados, que, devido à sua alta radiotoxidade, requerem tratamento

especial e uma estocagem sob vigilância 24 horas por dia. A estocagem pode durar de

centenas de anos, se os combustíveis forem desmontados e reprocessados, até milhares

de anos, se forem guardados tal como saem dos reatores. Tudo isso sob rigorosa

vigilância de forças policiais especialmente treinadas, para evitar que grupos anarquistas

ou terroristas se apropriem desses materiais.

Tal vigilância é muito onerosa e contribui para aumentar o custo da energia

nuclear. Aliás, nos recentes leilões promovidos pelo governo, a energia hidrelétrica e a

energia eólica foram negociadas pela metade do preço calculado para energia nuclear –

apesar de ser esta favorecida por importantes subsídios.

Se, por motivos sociais, ambientais e políticos, aproveitarmos apenas 70% da

capacidade hidráulica ainda por explorar na Amazônia, 80% da capacidade das demais

regiões e 50% da capacidade eólica, poderemos estruturar um sistema interligado

inteligente (“smart grid”) capaz de oferecer anualmente cerca de 1,4 bilhão de MWh a

partir de fontes inteiramente renováveis, o que será suficiente para atender a uma

demanda per capita da ordem de 6.600 kWh (semelhante ao padrão atual da Alemanha)

na década de 2040, quando, segundo o IBGE, a população estará estabilizada em 215

milhões de habitantes.

Há uma tendência natural de complementaridade das disponibilidades

energéticas entre os ciclos hídrico e eólico no Brasil. Além disso, uma eventual

complementação com usinas térmicas, com suprimento flexível de gás natural, para

operação em períodos hidroeólicos críticos, permitiria aumentar a confiabilidade e

reduzir custos.

41

Page 54: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Se o potencial elétrico renovável fosse aproveitado de maneira inteligente, os

brasileiros teriam energia elétrica por custos dos mais baixos do mundo, o que, entre

outros benefícios, daria um grande poder de competitividade à nossa indústria,

compensando, em parte, o chamado “custo Brasil”.

Apêndice A.2 Segundo encontro: Investigação por meio da

simulação “Fissão Nuclear” do site PhET

A atividade de hoje consiste na interação com uma simulação do site PhET. Para

isso, siga os seguintes passos:

1º) abra o site do PhET no endereço https://phet.colorado.edu/pt_BR/;

2º) clique em “Entre aqui e simule”;

3º) clique em “Física”;

4º) clique em “Fenômenos Quânticos”;

5º) vá ao final da página e clique em “Fissão Nuclear”;

6º) clique em “Use Já!”.

Com a simulação funcionando, manipule-a para buscar respostas para as

seguintes perguntas:

a) O que é necessário para provocar a fissão do urânio?

b) Quantos isótopos do urânio existem na natureza? Qual isótopo é o urânio físsil?

(urânio físsil é o isótopo que pode sofrer fissão induzida, ou seja, pode ser

“quebrado” pela ação que responde o item anterior)

c) Como se dá o processo de reação em cadeia?

d) Qual é a condição para a construção da bomba atômica?

e) No reator nuclear, qual é o efeito causado pela fissão do urânio?

f) Qual é a função do controlador?

Apêndice A.3 Terceiro encontro: Vídeos sobre a energia

nuclear no Brasil

Neste encontro, assistiremos vídeos sobre aspectos socioambientais da energia

nuclear e teremos uma discussão sobre o conteúdos dos vídeos. A fim de se preparar

42

Page 55: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

para a discussão, pesquise nas mais diversas fontes sobre energia nuclear, de modo que

você possa chegar à aula munido de questões a serem discutidas com colegas e com o

professor.

Apenas como sugestão, segue uma lista de sites para pesquisa:

http://www.eletronuclear.gov.br/;

http://www.cnen.gov.br/;

http://www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap8.pdf;

http://www.inb.gov.br/pt-br/WebForms/default.aspx;

http://ciencia.hsw.uol.com.br/energia-nuclear.htm;

http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2011/04/110421_estrategia_nuclear_jc

.shtml;

http://www.ecodebate.com.br/2011/03/16/argumentos-contra-as-usinas-

nucleares-artigo-de-heitor-scalambrini-costa/;

https://www.youtube.com/watch?v=pCctGH37nv4;

http://www.sudoestebahia.com/noticias/8154-2014/04/16/caetite-moradores-

reclamam-de-impactos-na-saude-por-extracao-de-uranio;

Apêndice A.4 Quarto encontro: Os conceitos físicos presentes

no estudo da energia nuclear6

No 1º encontro, iniciamos nosso trabalho levantando ideias associadas à palavra

“radiação”. No 2º encontro, usamos a simulação do PhET para estudarmos conceitos

relacionados a energia nuclear. Vamos agora sistematizar estes conceitos. Verifique se as

ideias que você teve nestes encontros encontro se aproximam das explicações do texto.

Caso necessário, corrija-as.

Enriquecimento de urânio

Na natureza, existem dois “tipos” de urânio, o urânio-235 e o urânio-238. Estes

números se referem aos seus números de massa. O urânio 92U235 tem número de prótons

92, número de nêutrons 143, resultando em número de massa 92 + 143 = 235. O 92U238

6 Texto elaborado pelo próprio autor

43

Page 56: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

tem número de prótons 92, número de nêutrons 146, resultando em número de massa 92

+ 146 = 238. 92U235 e 92U238 são portanto isótopos do elemento urânio, pois possuem o

mesmo número de prótons.

O isótopo 92U238 é o mais estável e consequentemente o mais abundante na

natureza, sendo encontrado na proporção de 99,3%. O isótopo 92U235 é o chamado urânio

físsil, que é encontrado na proporção de 0,7%. O famoso processo de enriquecimento de

urânio consiste em aumentar essa proporção de urânio-235. Veja como isso é feito no

esquema abaixo.

O urânio natural é colocado em uma centrífuga. Quando a centrífuga gira em

alta velocidade angular, parte do urânio-238, que é mais pesado, vai para a borda e o

urânio-235 se mantém no centro, onde é retirado. Observe que só é removido o urânio-

238 (cinza) do urânio natural, enquanto a quantidade de urânio-235 (preto) é mantida.

Dessa forma, a proporção de urânio-235 é aumentada, ou seja, o urânio é enriquecido.

Quando se enriquece urânio de 0,7% para cerca de 3%, ele pode ser utilizado

para gerar energia elétrica nas usinas nucleares. Por outro lado, quando o urânio é

enriquecido a cerca de 90%, então ele pode ser usado na fabricação da bomba atômica.

Por isso, quando divulga-se que um país está enriquecendo urânio, as pessoas temem

pela possibilidade da construção de uma nova bomba atômica.

O Brasil tem a sétima maior reserva de urânio do mundo. Porém, atualmente tem

apenas uma mina de extração desse minério, que é a mina de Caetité, na cidade de

44

Figura 1: Enriquecimento de urânio

urânio natural: 99,3% de urânio-238 0,7% de urânio-235

centrífuga

urânio enriquecido para fins pacíficos: 97% de urânio-238 3% de urânio-235

ou

urânio enriquecido para fins bélicos: 10% de urânio-238 90% de urânio-235Legenda

urânio-238

urânio-235

Page 57: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Lagoa Real-BA. O urânio natural extraído é levado para a cidade de Resende-RJ, onde é

enriquecido. Tanto a extração, quanto o enriquecimento são controlados pela empresa

estatal INB (Indústrias Nucleares Brasileiras). Até 2014, o Brasil importava todo o

urânio enriquecido do exterior. A partir de 2015, a previsão é que a usina de Angra 1

receba parte do combustível da INB e que esse fornecimento cresça até que as unidades

de enriquecimento atendam 100% da demanda das usinas de Angra. A partir daí, o país

não mais dependerá da importação de urânio enriquecido.

No Brasil, 99% do urânio enriquecido é utilizado para produção de energia

elétrica. O 1% restante é usado para medicina e agricultura. Na Constituição de 1988,

artigo 21 (XXIII), lê-se que compete à União:

Explorar os serviços e instalações nucleares de qualquer natureza e exercermonopólio estatal sobre a pesquisa, a lavra, o enriquecimento ereprocessamento, a industrialização e o comércio de minérios nucleares eseus derivados, atendidos os seguintes princípios e condições:a) toda atividade nuclear em território nacional somente será admitida parafins pacíficos e mediante aprovação do Congresso Nacional;b) sob regime de permissão, são autorizadas a comercialização e a utilizaçãode radioisótopos para a pesquisa e usos médicos, agrícolas e industriais;(Redação dada pela Emenda Constitucional nº 49, de 2006)c) sob regime de permissão, são autorizadas a produção, comercialização eutilização de radioisótopos de meia-vida igual ou inferior a duas horas;(Redação dada pela Emenda Constitucional nº 49, de 2006)d) a responsabilidade civil por danos nucleares independe da existência deculpa; (Incluída pela Emenda Constitucional nº 49, de 2006). BRASIL (1988)

Fissão do urânio e reação em cadeia

A fissão do urânio e a reação em cadeia ocorre como mostrado no esquema

abaixo.

45

Figura 2: Fissão do urânio e reação em cadeia

Page 58: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

O urânio enriquecido é bombardeado com nêutrons 0n1. Um núcleo de urânio

92U235 absorve um nêutron e se torna instável. Em consequência, este núcleo sofre fissão,

se dividindo em um núcleo de bário 56Ba141, um núcleo de criptônio 36Kr92, três nêutrons

e libera energia na forma de radiação gama. Estes nêutrons interagem com novos

núcleos físseis, gerando uma reação em cadeia. Essa energia liberada é usada para

vaporizar água e girar uma turbina para gerar energia elétrica.

É importante ressaltar que a quebra do urânio não se dá com um impacto do

nêutron, como acontece com uma pedra atingindo uma vidraça. O processo acontece por

causa da instabilidade gerada no núcleo do urânio ao absorver um nêutron adicional.

A fissão do urânio-235 pode ser representada pela reação

0 n1+ 92 U235

→ 56 Ba141+ 36 Kr92

+ 3 0 n1+ E .

Calculando-se a massa das partículas antes e depois da reação, observa-se que há

uma diminuição da mesma. Essa diferença corresponde a massa m que é liberada na

forma de energia E. Esta energia liberada pode ser calculada, usando-se a equação de

Einstein

E = m⋅c ² ,

onde c = 3 × 108 m /s é a velocidade da luz no vácuo.

Radiações

Vimos no tópico anterior que a fissão do urânio libera radiação. Vamos agora

entender um pouco mais sobre este conceito.

A palavra radiação causa um certo temor nas pessoas, sendo associada a algo

nocivo aos seres vivos. No entanto, em nossa vida, somos submetidos às radiações dos

mais diversos tipos, que podem ser naturais ou artificiais e podem ser benéficas ou

maléficas.

Consideremos o sol. Os raios solares são uma composição de ondas

eletromagnéticas, que são um tipo de radiação. O sol emite radiação visível (luz), que

nos ilumina. Emite radiação infravermelha (radiação térmica), que nos aquece. E emite

46

Page 59: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

radiação ultravioleta, que interage com nossa pele, bronzeando-a e produzindo vitamina

D. Além dos raios solares, convivemos com a radiação de ondas de rádio e TV, as

micro-ondas, os raios X e os raios . O que diferencia essa ondas são seus comprimentos

de onda , conforme podemos ver abaixo.

Nesse momento, nosso interesse está nos dois últimos tipos, que têm a

propriedade de ionizar o meio por onde propaga. Ou seja, os raios X e os raios gama

têm a propriedade de romper as moléculas neutras do meio produzindo íons positivos e

negativos capazes de conduzir corrente elétrica. Por isso, estes raios são radiações

ionizantes. Quando as pessoas temem a presença da radiação, na verdade, elas devem se

preocupar com um tipo delas, que é a radiação ionizante.

Devemos nos preocupar também com a radiação ultravioleta, que não é

ionizantes, mas causa câncer de pele e induz à catarata.

Além dos raios X e dos raios , existem mais dois tipos de radiações ionizantes,

que são a radiação e a radiação . Elas não aparecem no espectro acima porque elas

não são ondas eletromagnéticas, mas sim partículas. Os raios X tem origem na transição

de elétrons em suas órbitas. Já radiações alfa, beta e gama são nucleares, ou seja, são

emitidas a partir da desintegração de núcleos atômicos.

A radiação se constitui de partículas formadas por dois prótons e dois

nêutrons, ou seja, são núcleos do hélio (He2+). Esta radiação tem grande poder de

ionização, mas é pouco penetrante, podendo ser detida por uma folha de papel e não

47

Figura 3: Espectro eletromagnético

verm

elh

o

lara

nja

am

are

lo

verd

e

azu

l anil

vio

leta

102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 (m)

ondas de rádio e TV

microondas infravermelho ultravioletaraios

Xraios

campo de futebol

homem abelhacabeça de

alfinetecélula bactéria vírus átomo núcleo

comparação

Page 60: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

sendo capaz de penetrar na pele humana. No entanto, quando a fonte radioativa for

ingerida ou inalada acidentalmente para dentro do organismo, a radiação a pode

provocar reações químicas que alteram mecanismos de divisão celular.

A radiação se constitui de elétrons (e-) com velocidades próximas da

velocidade da luz. São partículas muito mais leves que as partículas , têm um poder

ionizante menor, mas são mais penetrantes. As partículas podem penetrar alguns

milímetros na pele, mas não penetram uma distância suficiente para alcançar os órgãos

mais internos do corpo humano. Assim como a radiação , a radiação só causa danos

quando a contaminação estiver dentro do organismo.

A radiação , conforme já foi dito, são ondas eletromagnéticas de alta energia e

pequeno comprimento de onda. Tem grande poder de penetração, podendo atravessar o

corpo humano, interagindo com os núcleos das células e induzindo mutações e câncer.

Esse tipo de radiação só pode ser detido por grossas placas de chumbo e concreto.

Podemos ver que as propriedades das radiações ionizantes citadas acima podem

ser nocivas aos seres vivos. No entanto, estas mesmas propriedades também podem ser

benéficas, sendo empregadas em radioterapia e radiodiagnóstico.

Abaixo, temos um esquema comparando o poder de penetração de cada tipo de

radiação ionizante.

48

Figura 4: Poder de penetração das radiações

raio

raio

raio raio X

raio

papel plástico aço chumbo

Page 61: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Usina nuclear

Além do enriquecimento de urânio, outra diferença entre a usina nuclear e a

bomba atômica é o controle da reação em cadeia, existente nas usinas. Nos seus reatores

nucleares, existem barras metálicas de cádmio ou de boro, que têm a propriedade de

absorver nêutrons. Controlando os nêutrons disponíveis para a fissão, controla-se a

reação em cadeia. O esquema do reator e da usina nuclear está mostrado na Figura 5.

Em Angra dos Reis-RJ se encontram as duas usinas nucleares em operação no

Brasil, que são Angra 1 e Angra 2. Angra 3 está em construção, com previsão de entrar

em operação em 2018. As três usinas possuem reatores do tipo PWR (Pressurized Water

Reactor = Reator a Água Pressurizada), que são assim denominados por aquecerem a

água sob alta pressão, de modo que ela não entre em ebulição, conforme explicado na

Figura 5. Quem controla estas usinas é a empresa estatal brasileira Eletronuclear.

Existem hoje cerca de 440 usinas nucleares em operação no mundo. Em torno de

65% são do tipo PWR, o mesmo modelo das usinas de Angra. Aproximadamente, 25%

são reatores do tipo BWR (Boiling Water Reactor = Reator a Água Fervente), como os

da central de Fukushima, no Japão. Outros 10% são de tecnologias obsoletas e serão

desativadas ao fim de suas vida úteis.

Dentre cerca de 290 usinas PWR funcionando no mundo, citamos a usina de

Three Miles Island nos Estados Unidos. Nesta usina ocorreu um acidente, sem

vazamento de material radioativo e sem vítimas, em 28 de março de 1979. Neste

acidente, vazaram água e vapor do circuito primário, mas ambos ficaram retidos na

contenção. Com a perda da água que fazia a refrigeração dos elementos combustíveis,

estes esquentaram demais e fundiram parcialmente, mas permaneceram confinados no

vaso do reator. Ou seja, não houve vazamento de água radioativa para fora do edifício

do reator e não houve vazamento de combustível nuclear para fora do vaso do reator.

Portanto, este acidente não causou danos à população nem ao meio ambiente. Apenas

por precaução, parte dos moradores saíram da cidade, mas retornaram às suas casas no

dia seguinte.

49

Page 62: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

50

Figura 5: Usina nuclear PWR.

Page 63: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

O acidente de Chernobyl7

O acidente na usina nuclear de Chernobyl, na cidade Ucraniana de Pripyat,

pertencente a antiga União Soviética, foi o maior desastre nuclear da história. A

explosão do reator e o vento espalharam material radioativo, que chegou até à Europa

Oriental, à Escandinávia e ao Reino Unido. De acordo com a Organização das Nações

Unidas, cerca de 2,2 milhões de ucranianos tiveram sua saúde afetada pelo desastre.

Antes de falar dos detalhes técnicos do acidente, vamos listar algumas diferenças

entre as usinas de Angra e a usina de Chernobyl.

Angra Chernobyl

Elementocombustível nonúcleo do reator

O urânio é colocado em forma de pastilhas de 1cm de diâmetro dentro de tubos (“varetas”) de

zircônio de 4m de comprimento.

O urânio era condicionadodentro de blocos de grafite.

Vaso do reator Paredes de 33 cm de aço. Concreto.

Gerador devapor

Possui gerador de vapor que faz com que a águaradioativa do reator (circuito primário) seja

separada da água que passa pela turbina (circuitosecundário).

Não possui gerador de vapor.A água radioativa é vaporizada

no reator e canalizada paramover a turbina.

Sistema desegurança

Em caso de falhas, o sistema de segurança desligaautomaticamente os reatores. Em Angra, o

sistema de segurança não pode ser bloqueado.

O sistema de segurança podeser bloqueado, expondo ausina a falhas humanas.

Edifício doreator

Contenção de 3,8 cm de aço envolto por 4 m deespessura de concreto. Esta estrutura suporta

fortes impactos como queda de aviões eexplosões.

Prédio industrial convencional.

Tabela 4: Diferenças entre usinas de Angra e Chernobyl

Com estas características, agora podemos entender o acidente. No dia 26 de abril

de 1986, os reatores da usina de Chernobyl estavam parando para manutenção anual. Os

técnicos estavam fazendo testes na parte elétrica com o reator funcionando à baixa

potência. Para que isso fosse possível, era preciso desligar o sistema de segurança, caso

contrário, o reator poderia parar automaticamente durante os testes, o que eles não

desejavam.

7 Adaptado do material da CNEN, disponível em: http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/energia.pdf.

51

Page 64: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Os técnicos fizeram testes durante um longo período com os reatores

funcionando à baixa potência, o que era uma operação muito arriscada.

Os operadores da sala de controle do reator, que não eram treinados segundo as

normas internacionais de segurança, não obedeceram aos cuidados mínimos, e assim,

acabaram perdendo o controle da operação.

A temperatura aumentou rapidamente e a água que circulava nos tubos foi

completamente vaporizada de maneira súbita. Houve uma explosão de vapor, que

arrebentou os tubos, os elementos combustíveis e os blocos de grafite. A explosão foi

tão violenta que deslocou a tampa de concreto e destruiu o teto do prédio, que não foi

previsto para aguentar tal impacto, deixando o reator aberto para o meio ambiente.

Como o grafite aquecido entra em combustão espontânea, seguiu-se um grande

incêndio, arremessando para fora grande parte do material radioativo que estava nos

elementos combustíveis, danificados na explosão de vapor. Daí, grande quantidade de

material radioativo foi espalhado para o meio ambiente.

O acidente de Fukushima

Conforme já foi dito, as usinas de Angra são do tipo PWR e as de Fukushima,

BWR. Veja abaixo um esquema da usina BWR.

Observe, que nas usinas BWR, não há gerador de vapor. A água que passa pelo

reator é a mesma água que move a turbina. A consequência disso é que o resfriamento

desse tipo de usina depende exclusivamente das bombas movidas por energia elétrica.

Nas usinas PWR, se houver corte de energia elétrica, o resfriamento ainda acontece pela

circulação natural da água.

52

Figura 6: Usina BWR.

2

CONTENÇÃO

Page 65: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Entendida a diferença entre PWR e BWR, podemos descrever o acidente de

Fukushima. No dia 11 de março de 2011, o Japão foi atingido por um terremoto de 9

graus na escala Richter. Foi o maior terremoto de que se tem registro histórico a atingir

uma área densamente povoada e com alto desenvolvimento industrial. O evento, numa

escala de probabilidade de 1 em cada 1.000 anos, superou toda capacidade de resposta

desenvolvida ao longo de séculos pelo Japão. No momento do terremoto, as usinas

desligaram automaticamente e a alimentação elétrica externa foi perdida. Como a fissão

nuclear continua ocorrendo, os reatores precisam ser resfriados. Dessa forma, os

geradores a diesel foram acionados para alimentar o sistema de resfriamento. Cerca de

uma hora depois do tremor, a usina foi atingida pelo tsunami com ondas de 10 metros.

O tsunami danificou os geradores e o sistema de resfriamento parou de funcionar.

Estima-se que a temperatura dentro do reator chegou 2800 °C. Nessa temperatura, o

zircônio presente no reator e o vapor d'água reagiram produzindo hidrogênio altamente

inflamável, provocando as explosões e espalhando material radioativo para o meio

ambiente.

Bomba atômica8

Na bomba atômica, para que ocorra a fissão nuclear, é preciso que exista uma

quantidade suficiente de urânio-235 puro ou de plutônio-239, denominada massa crítica.

Além disso, essa massa deve ser extremamente compactada, ou seja, reduzida a um

volume menor, chamado volume crítico. Veja um esquema da bomba nuclear abaixo.

8 Adaptado da obra Quanta Física, 3º ano / Luís Carlos de Menezes...[et al.]

53

Figura 7: Esquema de funcionamento de uma bomba atômica

Page 66: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

No esquema, podemos ver que duas massas de urânio-235 (ou plutônio), que

inicialmente estão separadas (A), juntam-se por causa do disparo do projétil

impulsionado pela detonação de um explosivo comum (B). Essas duas massas são

somadas, de modo a atingir a massa crítica, e são comprimidas, de modo a atingir o

volume crítico necessários para a reação em cadeia e a explosão atômica (C).

Discuta com seus colegas e responda:

1. No que consiste o enriquecimento de urânio? No Brasil, onde o urânio é

enriquecido e qual é a empresa responsável?

2. Por que, quando a mídia anuncia que um país está enriquecendo urânio, as

pessoas ficam apreensivas?

3. Sobre o trecho citado da constituição:

a) No Brasil, a iniciativa privada tem permissão para executar atividades

nucleares?

b) O Brasil enriquece urânio para fabricação de armas nucleares?

4. Sobre o esquema da usina nuclear:

a) A usina nuclear emite gases do efeito estufa?

b) Comparando o esquema da usina nuclear com o esquema da usina

termelétrica abaixo, qual é a principal diferença entre as duas usinas?

5. Quais são as diferenças de funcionamento entre a usina nuclear e a bomba

atômica?

54

Figura 8: Usina termelétricaCARVÃOFOGO

FUMAÇA

Page 67: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

6. Reproduza a equação de fissão do urânio e execute:

a) Sabendo que mn = 1,0087 u , mU 235 = 235,0439 u e m

Ba141 = 140,9139 u ;

calcule o valor da massa convertida em energia na fissão de um núcleo de

urânio.

b) Sabendo que 1 u = 1,66 × 10−27 Kg , calcule a energia produzida nessa

fissão.

Apêndice A.5 Quinto encontro: Debate simulado

Para a realização deste debate, a turma será dividida de acordo com a tabela

abaixo, seguindo a orientação do professor.

MediadorRepresentará um jornalista conhecedor do assunto, que administrará os momentos e os tempos das falas de cada grupo. Além disso, fará perguntas aos grupos, que não forem feitas entre eles.

Grupo AA favor do investimento em energia nuclear.

Economistas a favor – discute os custos envolvidos e a demanda por energia para o crescimento econômico.

Ambientalistas a favor – discute o impacto ambiental e outras possibilidade de fontes de energia.

Moradores de Angra dos Reis-RJ a favor – discute como a usina afeta suas vidas.

Moradores de Caetité-BA a favor – discute como a mineração afeta suas vidas.

Engenheiros, técnicos e profissionais afins a favor – discutem os aspectos técnico-científicos, como segurança e quantidade de energia produzida.

Políticos a favor – tentam aglutinar todos os aspectos.

Grupo BContra o investimento em energia nuclear.

Economistas contra – discute os custos envolvidos e a demanda por energia para o crescimento econômico.

Ambientalistas contra – discute o impacto ambiental e outras possibilidade defontes de energia.

Moradores de Angra dos Reis-RJ contra – discute como a usina afeta suas vidas.

Moradores de Caetité-BA contra – discute como a mineração afeta suas vidas.

Engenheiros, técnicos e profissionais afins contra – discutem os aspectos técnico-científicos, como segurança e quantidade de energia produzida.

Políticos contra – tentam aglutinar todos os aspectos.

55

Page 68: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Observe que cada grupo está dividido em setores, a fim de estimular que todos

os membros do grupo se articulem e diversifiquem os argumentos. Não se pretende

limitar as falas de cada setor como se fosse possível isolar os aspectos apresentados.

Pelo contrário, espera-se que durante a argumentação de cada equipe, seus membros

espontaneamente se inscrevam para falar dentro do tempo do grupo, conforme se

sentirem à vontade para argumentar em algum momento do debate.

O mediador irá observar o tempo da fala de cada grupo e o bom nível de

argumentação e intervir quando necessário. Além disso, irá preparar três perguntas para

cada grupo e, em uma etapa definida do debate, escolherá uma pergunta a ser feita a

cada equipe.

Antes de iniciar o debate, os grupos e o mediador deverão entregar ao professor

os protocolos das próximas páginas preenchidos.

56

Page 69: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Protocolo do grupo para preparar a argumentação para o debate9

Grupo: ________________________________________________________________

Opinião que defendemos: _________________________________________________

Nossos principais argumentos:

Argumentos possíveis do grupo oponente:

Nossas respostas contra estes argumentos:

9 Adaptado do material “Proibição do Fumo: decisão pessoal ou social?”/Alvaro Chrispino – páginas 15 e 16. Disponível em <http://www.oei.es/salactsi/alvaro.pdf>

57

Page 70: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Protocolo do mediador para preparar as intervenções para o debate

Mediador: ______________________________________________________________

Perguntas a serem feitas ao grupo A (pelo menos três perguntas):

Justificativas das perguntas ao grupo A:

Perguntas a serem feitas ao grupo B (pelo menos três perguntas):

Justificativas das perguntas ao grupo B:

58

Page 71: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

As etapas do debate:

1ª etapa - tempo estimado: 5 minutos.

O mediador apresenta um resumo da questão a ser debatida e as regras do

debate.

2ª etapa – tempo estimado: 60 minutos.

O mediador sorteia o grupo que fará a primeira pergunta e dá início ao debate.

A dinâmica apresentada abaixo foi adaptada do blog Professora Caroline

Nogueira (http://professoranogueira.blogspot.com.br/p/debate.html):

1º) Apresentação do argumento ou pergunta (máximo de 3 minutos);

2º) Réplica (máximo de 5 minutos);

3º) Tréplica (máximo de 5 minutos);

A apresentação do argumento deve ser feita por apenas um membro do grupo.

Na réplica e tréplica, deve ser permitido o revezamento da palavra entre os membros da

equipe, dentro do seu tempo. Por isso, o tempo estipulado para a apresentação do

argumento é menor, pois só uma pessoa vai falar.

Recomenda-se que a réplica e tréplica abordem pontos dentro do argumento já

apresentado, evitando-se que sejam discutidos assuntos fora da linha apresentada. O

objetivo é refutar e/ou reafirmar o argumento anterior, não começar um novo.

Após a primeira exposição, passa-se a vez à segunda equipe que, da mesma

forma, irá apresentar seu argumento, seguida da réplica e tréplica.

São executadas pelo menos duas rodadas desta etapa, de modo que cada equipe

faça duas perguntas. Se as falas dos grupos durarem menos do que o previsto, então

pode-se fazer mais uma rodada.

3ª etapa – tempo estimado: 30 minutos.

Nesta etapa, o jornalista fará uma pergunta para cada grupo, seguindo a

dinâmica:

1º) O jornalista faz uma pergunta para o grupo que não iniciou o debate;

2º) O referido grupo responde (máximo de 5 minutos);

3º) Réplica (máximo de 5 minutos);

59

Page 72: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

4º) Tréplica (máximo de 5 minutos).

Após, o jornalista faz uma pergunta para o outro grupo e repete a dinâmica.

4ª etapa – tempo estimado: 10 minutos.

Considerações finais de cada grupo. Sugere-se 5 minutos para cada grupo.

Critérios de avaliação

Bom nível da argumentação;

Divisão das falas entre os membros dos grupos.

60

Page 73: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice B

Material do professor

QUADRO-RESUMO DA PROPOSTA DE APLICAÇÃO

Encontro Atividades Propostas

1º encontro: Apresentaçãoda proposta e do tema a serexplorado

• Levantamento e classificação das ideias dos alunosassociadas à palavra “Radiação”;• Apresentação, pelo professor, de exemplos queenvolvem ciência, tecnologia e sociedade;• Leitura dos textos;• Análise dos aspectos científico-tecnológicos esociopolíticos presentes presentes na polêmica da energianuclear.

2º encontro: Investigaçãopor meio da simulação“Fissão Nuclear” do sitePhET

• Investigação, por meio da simulação do PhET,buscando responder perguntas sobre fissão nuclear,reação em cadeia, reator nuclear e bomba atômica.

3º encontro: Vídeos sobre aenergia nuclear no Brasil

• Exibição de vídeos, com anotações de posterioresintervenções pelos alunos;• Discussão sobre aspectos apresentados nos vídeosanotados pelos alunos durante sua exibição.• Divisão e orientação dos grupos para o debate a serrealizado no 5º encontro.

4º encontro: Os conceitosfísicos presentes no estudoda energia nuclear

• Estudo de um texto didático;• Comparação das respostas elaboradas no 2º encontrocom as explicações dadas no texto;• Discussão e elaboração de respostas à questões sobreo texto.

5º encontro: Debatesimulado

• Debate simulado em sala de aula.

6º encontro:Posicionamento e avaliaçãoindividual

• Exposição oral dos alunos que se sentirem à vontadepara expor seu posicionamento individual;• Execução de atividade avaliativa contendo questõesconceituais e a elaboração de uma redação.

61

Page 74: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice B.1 Primeiro encontro: Apresentação da proposta e

do tema a ser explorado10

Objetivos desse encontro:

Sensibilizar os alunos para o fato de que muitas questões de interesse da

sociedade envolvem aspectos científicos e tecnológicos, destacando a

importância da cultura científica para o posicionamento crítico em contextos que

exigem tomada de decisão por parte do grupo social, condição necessária ao

pleno exercício da cidadania (BEMFEITO, 2008);

Apresentar o novo tópico a ser trabalhado nas aulas de física, a energia nuclear;

Sensibilizar o grupo para as várias dimensões presentes na polêmica que envolve

o uso da energia nuclear;

Momento 1: Propõe-se que o professor introduza o trabalho informando aos

alunos que o tema a ser trabalhado é Energia Nuclear. A fim de avaliar os

conhecimentos prévios que os alunos têm com a palavra “radiação”, lança-se a

pergunta: “O que lhe vem à cabeça, quando ouve a palavra ‘Radiação’?”. O objetivo

desta proposta é iniciar o estudo do tema com a participação dos alunos, conforme a

referência encontrada no material do Grupo de Reelaboração do Ensino de Física

(GREF, 1995). As colocações dos alunos devem ser registradas no quadro. Por

exemplo, podem aparecer termos como: “aquele círculo de três partes” (trifólio usado

para indicar alto nível de radiação); raio X; usina nuclear; micro-ondas; celulares; raios

ultravioleta; contaminação; acidentes nucleares (Three Mile Island, Chernobyl, Goiânia,

Fukushima); bomba atômica; radioterapia; câncer; Sol; luz das telas de TV e monitores;

bronzeamento artificial; óculos; filtro solar, entre outros. Caso haja poucas colocações

dos alunos, o professor pode propor algumas sugestões.

Momento 2: Ainda seguindo o método do GREF, após as colocações dos alunos,

sugere-se que o professor introduza uma discussão com os aprendizes sobre as relações

entre os termos surgidos e a palavra radiação, assim como as relações mútuas entre os

10 Adaptado da dissertação “Ondas de rádio no Ensino Médio com ênfase CTS” / AnaPaula Damato Bemfeito.—2008, páginas 51 a 55.

62

Page 75: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

termos. Essa discussão vai possibilitar o surgimento de um critério para agrupar essas

associações. Um possível critério seria a divisão abaixo:

Presença em nossocotidiano

radiaçõesMicro-onda; raios ultravioleta; luz de telas de TV e monitores;

fontes e usos

forno de micro-ondas; celulares; Sol;

proteção óculos; filtro solar;

Presença em empreendimentos

radiações raio X;

fontes e usos

usina nuclear; radioterapia; bronzeamento artificial; exame de raio X;

proteção

Temor socialcontaminação

acidentes nucleares

bomba atômica

Símbolo trifólio

Uma polêmica que pode ser lançada é: “Será que qualquer radiação pode causar

danos?” Qualquer radiação pode ter efeitos relevantes para a saúde das pessoas?” Neste

momento, recomenda-se que o professor deixe a polêmica em aberto.

Momento 3: Nesse momento, o professor esclarece que a “radiação”, sob várias

formas, sempre esteve presente em nossas vidas. E que o conhecimento sobre o tema é

necessário para que possamos entender a sua influência em nossas vidas e em grupos

sociais, bem como é importante sermos capazes de opinar e tomar decisões relacionadas

a essa questão, por suas consequências para a sociedade. Para exemplificar essa

importância, o professor pode apresentar várias questões significativamente discutidas

nos dias atuais:

A crise hídrica é consequência exclusiva de oscilações climáticas?

O aquecimento global é consequência exclusiva dos gases emitidos por carros e

indústrias?

Você é a favor da construção da usina de Belo Monte?

Como você se posiciona quanto ao uso dos transgênicos?

63

Page 76: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Você é a favor das pesquisas utilizando células-tronco embrionárias?

O que você pensa sobre a transposição das águas do Rio São Francisco?

Quais as fontes alternativas de energia que você considera que devam ser

implementadas no nosso país? (BEMFEITO, 2008)

Essas são algumas questões, entre outras, que o professor pode apresentar aos

alunos para sinalizar a relação estreita entre a ciência, a tecnologia e a vida das pessoas.

Momento 4: Nesse momento, o professor explica que, para desenvolver o tema

Energia Nuclear, envolvendo conceitos físicos e questões sociais e tecnológicas, o ponto

de partida será a pergunta:

“O Brasil deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”

Conforme os alunos forem emitindo suas opiniões, o professor atua

questionando seus embasamentos, de modo que eles sejam estimulados a usar

argumentos consistentes ou que percebam que não podem fazê-lo por falta de

informações.

No material do aluno, na parte referente ao 1º encontro, constam três reportagens

acerca do tema. Na primeira, expõe-se a divergência entre os moradores de Angra dos

Reis - RJ quanto à Central Nuclear. A segunda expõe os argumentos de especialistas a

favor da energia nuclear. Na terceira, encontra-se o ponto de vista de especialistas

contra a energia nuclear no Brasil.

Após os alunos se expressarem sobre a pergunta, realiza-se uma leitura coletiva

destas reportagens, onde espontaneamente os alunos se alternam na leitura em voz alta

de cada trecho.

Após a leitura coletiva, sugere-se que seja realizada a atividade de identificação

dos aspectos CTS presentes nestas reportagens. Esta atividade consta no material do

aluno. Na sequência do material do professor, as reportagens estão reproduzidas com os

aspectos CTS destacados.

Para o terceiro encontro, está prevista a exibição de vídeos que tratam dos

aspectos socioambientais da energia nuclear no Brasil. Recomenda-se que o professor

oriente os alunos a pesquisarem, nas mais diversas fontes, sobre o tema, de modo a irem

preparados para assistirem os vídeos e argumentar sobre eles. No material do aluno,

64

Page 77: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

constam apenas sugestões de endereços de pesquisa. Além disso, o professor avisa que

no último encontro haverá um debate e que a pesquisa também servirá de preparação

para o mesmo.

Abaixo, seguem os textos a serem discutidos pelos alunos no primeiro encontro.

As questões - CTS estão destacadas segundo o critério:

Azul – aspecto preponderante: socio-político-ambiental;

Vermelho – aspecto preponderante: técnico-científico;

Verde – aspecto preponderante: administrativo;

Laranja – aspecto preponderante: afetivo.

Riscos e benefícios de usinas dividem moradores de Angra11

26/04/2011Júlia Dias Carneiro

Enviada especial da BBC Brasil a Angra dos Reis

A presença em Angra dos Reis, no Estado do Rio, das duas centrais nucleares em

operação no Brasil divide a opinião dos moradores, que encaram as usinas como parte

da rotina local, mas alternam sentimentos de aprovação, indiferença ou resistência.

A cada dia 10 do mês, uma sirene toca na comunidade do Frade. Os

moradores todos já sabem: é o teste de rotina do sistema de alerta instalado pela

Eletronuclear nos bairros que ficam no perímetro de cinco quilômetros da usina.

Todo mês, o sistema de alerta é testado na comunidade do Frade

Mesmo sabendo ser apenas uma medida de segurança, a dona de casa Elisabete

Moreira Rodrigues, de 41 anos, diz que fica "alarmada" toda vez que a sirene toca.

"Eu fico com medo mesmo, e penso: 'será que está acontecendo alguma

coisa? Será que vai ser preciso a gente abandonar os nossos lares?' Aí penso que

não, que não vai acontecer nada, não, que é só lá longe que acontece. Mas no fundo

não é, né? Para a nossa redondeza todinha, é perigoso."

11 Disponível em <http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2011/04/110421_angra_video_texto_jc.shtml>. Acesso em 08/05/2015.

65

Page 78: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

A Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto é composta pelas usinas de Angra

1, 2 e 3 - a terceira ainda em construção. O complexo é instalado à beira do mar no

Estado do Rio, a cerca de 200 km da capital, entre os destinos turísticos de Angra dos

Reis e Paraty.

Saindo da usina, a sinuosa Rodovia Rio-Santos (BR-101) leva aos bairros mais

próximos, como Parque Mambucaba e Frade, que pertencem ao município de Angra e

têm cerca de 50 mil moradores. São bairros humildes, com comércio simples, prédios

baixos, muitas bicicletas e moradores sentados na calçada em frente às suas casas.

Elisabete tem medo da sirene porque se lembra de quando, em 1989, o

alarme disparou no meio de uma chuva e os moradores acharam que era para

valer. "Todo mundo abandonou tudo, correu para a pista, veio até gente

embrulhada na toalha. Não tinha socorro na hora, mas o pessoal conseguiu sair de

carro e caminhão até Angra dos Reis. Aí adianta? Se acontecer um desastre desses,

acho que morreria todo mundo."

Era alarme falso. A sirene teria disparado por causa de um raio, conta a

moradora. Mas o acidente na usina de Fukushima, no Japão, novamente acendeu o

alarme entre alguns dos moradores da comunidade. "Só quando acontece isso que a

gente passa a ter noção do perigo que é", diz a dona de casa Maria Lúcia de

Oliveira Figueira, de 46 anos. "Isso mexeu com muita gente do bairro", afirma ela,

moradora do Frade.

Plano de emergência

Logo após o acidente causado por um tsunami no Japão, a Eletronuclear

anunciou medidas para aumentar a segurança na operação da usinas de Angra e

aprimorar o plano de emergência.

De acordo com o coordenador de Comunicação e Segurança da empresa, José

Manuel Diaz Francisco, as medidas já estavam sendo estudadas, mas serão "aceleradas"

após o ocorrido em Fukushima.

A empresa estuda construir uma pequena central hidrelétrica como mais

uma alternativa para suprir energia em caso de acidentes (as usinas já contam com

geradores a diesel para emergências).

66

Page 79: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

A Eletronuclear também planeja construir píeres nas praias vizinhas para

que moradores possam ser transportados pelo mar caso uma evacuação seja

necessária. E contratou uma empresa para monitorar as encostas próximas à usina

e beirando a estrada, que são suscetíveis a deslizamentos em épocas de chuva.

Fonte de empregos

Para muitos moradores de Angra, porém, a convivência com a usina é matéria

pacífica, e isso não mudou após Fukushima.

"Eu acredito que existem lugares muito mais perigosos, como o Rio de Janeiro",

diz o inspetor de controle de qualidade Maurício Gomes da Silva, que já trabalhou na

usina.

"A violência preocupa muito mais do que a gente estar vivendo perto de uma

usina nuclear, uma unidade que nós acreditamos que seja muito segura", acrescenta

o morador de Parque Mambuca.

Assim como Gomes da Silva, muitos moradores da vizinhança trabalham ou já

trabalharam no complexo de Angra, e apontam que é uma fonte de empregos importante

para a região.

"Gera bastante emprego. Os únicos benefícios que a gente tem aqui são

através da usina", diz o comerciante Moacir Viana Rabello, dono de um mercado no

Residencial Paraíso, comunidade no Parque Mambucaba.

Carlos Alberto dos Santos diz que a usina beneficia a comunidade

Presidente da Associação de Moradores do Residencial Paraíso, Carlos Alberto

dos Santos diz que a usina beneficia a comunidade com ônibus, programas sociais e

ajuda para fazer obras e festas de fim de ano.

"A usina é de muito benefício porque repassa uma verba para a Prefeitura

de Angra, que distribui os investimentos entre os bairros. Deveria até dar mais

para a nossa região, pois somos os que estão mais próximos", cobra.

Estrada estreita

67

Page 80: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Em contrapartida, Santos diz que a comunidade se preocupa com o lixo nuclear

e o plano de evacuação da Eletronuclear.

"Esse resíduo que é retirado da usina é de grande proporção, e agora que

estão fazendo Angra 3, esse lixo será de uma quantidade muito maior", afirma. "A

nossa preocupação é onde vão pôr esse lixo, como vai ser guardado esse rejeito."

Santos considera ainda que o plano de evacuação é precário e que a população

ficaria "à deriva" em caso de acidente. O principal entrave, avalia, é a Rodovia Rio-

Santos, onde frequentemente caem barreiras quando chove e mesmo em dias normais há

engarrafamentos na entrada de Angra dos Reis.

Renato Seixas, um dos diretores da Associação de Moradores do Frade, também

cobra providências. "Nós não temos pista para tirar esse povo todo do Frade. Estão

querendo melhorar, a rodovia vai aumentar, mas vai demorar dois ou três anos

para ficar pronto. E se acontecer algo agora? A gente vai esperar dois, três anos

para ser evacuado?", questiona.

No fim do ano passado, o Ministério dos Transportes anunciou que a duplicação

da rodovia entre Itacuruçá e Paraty seria incluída no PAC 2 - segunda etapa do

Programa de Aceleração do Crescimento.

O trecho, de 160 quilômetros, contempla o percurso das usinas de Angra até a

capital do Rio de Janeiro. A obra deverá ser licitada no meio deste ano e levar no

mínimo 18 meses para ficar pronta.

Em dezembro último, foram inauguradas obras de duplicação de 26 quilômetros

da rodovia entre Itacuruçá e Santa Cruz (na entrada da capital fluminense), que levaram

quatro anos e custaram R$ 245 milhões.

Brasil necessita da energia nuclear para crescer, avalia engenheiro daEletronuclear12

15/03/2011 Alana Gandra - Repórter daAgência Brasil

12 Disponível em <http://memoria.ebc.com.br/agenciabrasil/noticia/2011-03-15/brasil-necessita-da-energia-nuclear-para-crescer-avalia-engenheiro-da-eletronuclear>. Acesso em 08/05/2015.

68

Page 81: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Rio de Janeiro - A questão da energia nuclear no Brasil está relacionada à

necessidade do país de energia para o seu crescimento, afirmou hoje (15) à Agência

Brasil o supervisor de Novas Usinas da Eletronuclear, Dráuzio Lima Atalla. “Nós

somos subconsumidores de energia elétrica. Nós somos imensamente pobres em energia

elétrica”, disse. Com um consumo de energia elétrica per capita, isto é, por

habitante, da ordem de 2,4 mil quilowatts-hora (kWh) por ano, o Brasil está

distante de países desenvolvidos, como a Alemanha, Suíça e os Estados Unidos,

cujo consumo por pessoa alcança até 15 mil kWh por ano.

De acordo com a Organização das Nações Unidas (ONU), o limite do consumo

de energia por pessoa para um país entrar no rol das nações desenvolvidas é de 5 mil

kWh por ano. “Mesmo considerando esse patamar de entrada, nós ainda [o Brasil]

consumimos a metade disso”.

Segundo Atalla, a energia elétrica se manifesta em todas as atividades da

vida, englobando áreas como a saúde, o transporte, a segurança, educação, entre

outras. A eletricidade é um dos insumos mais vitais com que a sociedade moderna

conta para obter um índice de desenvolvimento razoável, disse. “Não tem como

nosso povo avançar sem que o consumo de eletricidade aumente”.

Engenheiro da Eletronuclear, onde atua há cerca de 33 anos, Dráuzio Atalla

informou que não existe fonte de energia elétrica que seja totalmente isenta de

problemas. “Como o Brasil necessita dobrar, no mínimo, o consumo, nós

precisamos de todas as energias. Existe espaço para todas elas. Só que cada energia

tem um aspecto mais positivo ou mais negativo”.

No caso da energia eólica, por exemplo, disse que seriam necessárias 1,5 mil

turbinas para gerar a mesma quantidade de energia da Usina Nuclear Angra 2

(1.350 megawatts). “O vento é descontínuo e pouco previsível. Existe espaço para

eólica. Mas, nós não vamos ter um país de 200 milhões de habitantes, com a nossa

extensão, só em cima de eólica. É um sonho”. O mesmo ocorre em relação à energia

solar. Também as fontes hidráulicas têm seus problemas, disse. “Você imagina um abalo

sísmico desses [no Japão] perto de uma represa? O que iria acontecer?”

Dráuzio Atalla afirmou que os estudos que vêm sendo feitos pela

Eletronuclear para escolha dos sítios onde serão construídas novas usinas

nucleares no país levam em consideração novos conhecimentos e tecnologias. “É

69

Page 82: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

lógico que os nossos conhecimentos são mais avançados para localizar as usinas nas

posições mais adequadas sob a ótica de controle de risco”.

Os processos em curso indicam posições longe de áreas densamente

povoadas, mas que tenham trabalhadores, áreas geologicamente favoráveis, com

possibilidade de sismo reduzida. Para isso, são seguidos cerca de 40 a 50 critérios,

distribuídos em aspectos ambientais, de saúde e segurança, socioeconômico e de

custos, que indicam áreas mais favoráveis do que as existentes atualmente, afirmou

Atalla, referindo-se ao Japão e ao município fluminense de Angra dos Reis. Ali está

situada a Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, que abriga as usinas Angra 1 e 2 e

o terreno onde está sendo construída Angra 3.

Ele acrescentou que as novas tecnologias utilizadas no setor nuclear incorporam

vantagens. Uma delas são os reatores passivos, que não precisam de energia elétrica

para se protegerem. “Os sistemas de segurança são passivos. Lançam mão da

natureza, quer dizer, gravidade, convecção [a forma de transmissão do calor que

ocorre principalmente nos fluidos - líquidos e gases]. Se tivéssemos nessa área [no

Japão] um reator passivo, não tinha problema nenhum, porque a refrigeração se

faz com as leis da natureza”.

O Brasil não precisa de mais usinas nucleares13

Joaquim Francisco de Carvalho e Ildo Luis Sauer

O acidente de Fukushima aconteceu 25 anos depois do de Chernobyl (ex-União

Soviética, atual Ucrânia), que aconteceu sete anos depois do de Three Mile Island

(Estados Unidos).

Essa sequência de acidentes jogou por terra as conclusões do mais

importante estudo sobre segurança de reatores nucleares, segundo o qual a

probabilidade de acidentes graves em centrais nucleares é tão pequena, que só a

cada 35 mil anos poderia acontecer um. A metodologia desenvolvida nesse estudo –

que foi feito em 1975, por um grupo dirigido pelo professor Norman Rassmussem, do

Instituto de Tecnologia de Massachussetts (MIT) para a Comissão de Energia Atômica

dos Estados Unidos (Relatório Wash 1400) – serviu de base para as análises de

13 Disponível em <https://professorildosauer.wordpress.com/2012/06/02/o-brasil-nao-precisa-de-mais-usinas-nucleares/>. Acesso em 08/05/2015.

70

Page 83: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

segurança de praticamente todas as centrais nucleares desde então implantadas no

mundo.

Não existe máquina infalível nem obra de engenharia 100% segura. Haja vista os

inúmeros acidentes de avião, automóvel e trem que acontecem pelo mundo. Entretanto

os acidentes nucleares têm dimensões que os outros não têm. Eles se propagam pelo

espaço – continentes inteiros – e pelo tempo – décadas, senão séculos.

Um desastre de avião, por exemplo, atinge diretamente os passageiros e, por

mais traumático que seja, este tipo de acidente termina no local e no instante em que

acontece. Um acidente em central nuclear apenas começa no instante e no local em

que ocorre. Alguns anos depois centenas de pessoas em regiões inteiras sofrerão

males induzidos por exposição a radiações ionizantes. E em algumas décadas

crianças nascerão com aberrações cromossômicas e desenvolverão leucemia e

desordens endócrinas e imunológicas, provocadas pela absorção, por seus

genitores, de doses de radiação acima do tolerável, como acontece até hoje em

consequência do acidente de Chernobyl com a população que permaneceu nas

cidades próximas.

O Brasil não precisa correr risco semelhante, porque dispõe de abundantes

recursos energéticos renováveis e capacidade técnica para aproveitá-los. De fato,

em adição aos 100 GW de potencial das grandes hidrelétricas que já estão em operação

ou em implantação, ainda restam por aproveitar 150 GW. Além disso, há o potencial das

pequenas hidrelétricas, que é de 17 GW. E ainda há o potencial resultante da

modernização das usinas em operação e da racionalização do uso da energia.

O potencial eólico avaliado em 2001 era de 143 GW, para turbinas encontradas

no mercado, instaladas em torres de 50 metros. Com o desenvolvimento de turbinas

mais eficientes e torres mais altas, esse potencial é estimado em 300 GW. Para as

térmicas a bagaço de cana, o potencial é de 15 GW. Há, ainda, a opção fotovoltaica, que

já é uma realidade em países tecnologicamente avançados.

No lugar das usinas nucleares planejadas pelo governo, várias combinações de

fontes renováveis são possíveis, todas elas com custos de investimento inicial de cerca

da metade da opção nuclear. Ademais, é evidente que as alternativas renováveis

prescindem de combustíveis, ao contrário das usinas nucleares, que consomem

montanhas de minério de urânio e, ao final de suas vidas úteis, deixam a herança

71

Page 84: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

dos combustíveis irradiados, que, devido à sua alta radiotoxidade, requerem

tratamento especial e uma estocagem sob vigilância 24 horas por dia. A estocagem

pode durar de centenas de anos, se os combustíveis forem desmontados e

reprocessados, até milhares de anos, se forem guardados tal como saem dos

reatores. Tudo isso sob rigorosa vigilância de forças policiais especialmente

treinadas, para evitar que grupos anarquistas ou terroristas se apropriem desses

materiais.

Tal vigilância é muito onerosa e contribui para aumentar o custo da energia

nuclear. Aliás, nos recentes leilões promovidos pelo governo, a energia hidrelétrica e a

energia eólica foram negociadas pela metade do preço calculado para energia nuclear –

apesar de ser esta favorecida por importantes subsídios.

Se, por motivos sociais, ambientais e políticos, aproveitarmos apenas 70%

da capacidade hidráulica ainda por explorar na Amazônia, 80% da capacidade das

demais regiões e 50% da capacidade eólica, poderemos estruturar um sistema

interligado inteligente (“smart grid”) capaz de oferecer anualmente cerca de 1,4

bilhão de MWh a partir de fontes inteiramente renováveis, o que será suficiente

para atender a uma demanda per capita da ordem de 6.600 kWh (semelhante ao

padrão atual da Alemanha) na década de 2040, quando, segundo o IBGE, a

população estará estabilizada em 215 milhões de habitantes.

Há uma tendência natural de complementaridade das disponibilidades

energéticas entre os ciclos hídrico e eólico no Brasil. Além disso, uma eventual

complementação com usinas térmicas, com suprimento flexível de gás natural, para

operação em períodos hidroeólicos críticos, permitiria aumentar a confiabilidade e

reduzir custos.

Se o potencial elétrico renovável fosse aproveitado de maneira inteligente, os

brasileiros teriam energia elétrica por custos dos mais baixos do mundo, o que, entre

outros benefícios, daria um grande poder de competitividade à nossa indústria,

compensando, em parte, o chamado “custo Brasil”.

72

Page 85: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice B.2 Segundo encontro: Investigação por meio da

simulação “Fissão Nuclear” do site PhET

Objetivos desse encontro:

Conhecer os processos de fissão do urânio e de reação em cadeia;

Listar os diferentes isótopos do urânio existentes na natureza;

Entender o funcionamento básico de um reator nuclear;

Compreender que, para a construção da bomba atômica, deve haver uma

proporção mínima de urânio-235, em relação à massa total do urânio.

Para as orientações deste encontro, apresenta-se as possibilidades de aplicação

em quatro contextos diferentes. Em caso da escola não apresentar nenhum dos contextos

abaixo, o professor pode abrir mão desta atividade sem prejuízo de conteúdo.

Primeiro contexto: a escola possui um laboratório de informática com

internet.

Com os alunos acomodados e com os computadores ligados, o professor solicita

que os mesmos façam os passos abaixo, que constam no material do aluno, na parte

referente ao 2ª encontro:

1º) abra o site do PhET no endereço https://phet.colorado.edu/pt_BR/;

2º) clique em “Entre aqui e simule”;

3º) clique em “Física”;

4º) clique em “Fenômenos Quânticos”;

5º) vá ao final da página e clique em “Fissão Nuclear”;

6º) clique em “Use Já!”.

É interessante que o professor, enquanto orienta estes passos, apresente as

diversas simulações do PhET e estimule os alunos a usarem como mais uma ferramenta

para seus estudos.

Segundo contexto: a escola possui um laboratório de informática, porém

sem internet. O sistema operacional dos computadores é Windows.

73

Page 86: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Neste caso, é necessário preparar o laboratório para a atividade. Para isso, o

professor pode, em outro computador, baixar, para um pen drive, os arquivos dos links:

http://javadl.sun.com/webapps/download/AutoDL?BundleId=109706;

http://phet.colorado.edu/sims/nuclear-physics/nuclear-fission_pt_BR.jar.

O primeiro link é do programa “Java”, necessário para o funcionamento offline

da simulação no Windows. Para instalar o programa, basta copiar o arquivo para cada

computador e dar um clique duplo no ícone. Após este procedimento, espera-se que o

Java esteja instalado no computador.

O segundo link é do arquivo da simulação do PhET. Para executá-lo, após a

instalação do Java, copie o arquivo para cada computador e dê duplo clique no ícone.

Após este procedimento, espera-se que a simulação funcione normalmente.

Terceiro contexto: a escola possui um laboratório de informática, porém

sem internet. O sistema operacional dos computadores é Linux.

Neste caso, o professor pode, em outro computador, baixar, para um pen drive,

os arquivos dos links:

http://javadl.sun.com/webapps/download/AutoDL?BundleId=109698;

http://phet.colorado.edu/sims/nuclear-physics/nuclear-fission_pt_BR.jar.

O primeiro link é do programa “Java”, necessário para o funcionamento offline

da simulação no Linux. Para instalar o programa, faça:

1º) Copie o arquivo do 1º link para a pasta pessoal de cada computador do

laboratório;

2º) Abra o terminal e digite o comando

$ tar -zxvf jre-8u45-linux-i586.tar.gz

Após este procedimento, espera-se que o Java esteja instalado no computador.

O segundo link é do arquivo da simulação do PhET. Para abrir o aplicativo, faça:

1º) Copie o arquivo para a pasta pessoal de cada computador do laboratório;

2º) Clique com o botão direito do mouse no arquivo e selecione a opção “Abrir com

Open JDK”.

Após este procedimento, espera-se que a simulação funcione normalmente.

74

Page 87: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Nestes três primeiros contextos, com a simulação funcionando no laboratório,

o professor orienta os alunos a manuseá-la livremente, buscando respostas para as

perguntas abaixo, que também constam no material do aluno:

a) O que é necessário para provocar a fissão do urânio?

b) Quantos isótopos do urânio existem na natureza? Qual isótopo é o urânio físsil?

(urânio físsil é o isótopo que pode sofrer fissão induzida, ou seja, pode ser

“quebrado” pela ação que responde o item anterior)

c) Como se dá o processo de reação em cadeia?

d) Qual é a condição para a construção da bomba atômica?

e) No reator nuclear, qual é o efeito causado pela fissão do urânio?

f) Qual é a função do controlador?

Durante a atividade, o professor atua como orientador, dialogando com os alunos

sobre suas hipóteses. Nesse momento, recomenda-se que o professor não dê as respostas

aos alunos. Pelo contrário, sugere-se estimular que os mesmos escrevam as suas

próprias respostas, de modo que, no quarto encontro, elas possam ser confrontadas com

as respostas consideradas corretas.

Quarto contexto: A escola não possui laboratório de informática, mas possui

projetor multimídia (data show).

O professor pode fazer um dos procedimentos cabíveis, explicados acima, para

preparar o computador a ser usado com o projetor. Em sala, o professor pode apresentar

a simulação, explorando-a o máximo possível e depois solicitar que os alunos formem

grupos para responder às perguntas. Estes grupos podem se alternar no manuseio do

computador para encontrar as respostas.

Durante a atividade, são esperadas dos alunos as seguintes ações e

respostas:

a) O que é necessário para provocar a fissão do urânio?

Ação: Espera-se que, na tela da Figura 9, o aluno clique no botão vermelho, que

vai incidir um nêutron no núcleo de urânio-235.

Resposta: Para provocar a fissão do urânio, é necessário incidir nêutrons em seu

núcleo. O núcleo absorve um nêutron, se torna instável e sofre a fissão.

75

Page 88: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

76

Figura 9: PhET - Tela inicial da simulação.

Figura 10: PhET - Tela da aba "Reação em cadeia", que exibe os isótopos do urânio-235 no canto direito.

Page 89: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

b) Quantos isótopos do urânio existem na natureza? Qual isótopo é o urânio

físsil? (urânio físsil é o isótopo que pode sofrer fissão induzida, ou seja, pode

ser “quebrado” pela ação que responde o item anterior)

Ação: Espera-se que, manipulando a simulação, o aluno clique na aba “Reação

em cadeia” e localize os isótopos na canto direito da tela da Figura 10.

Resposta: Na natureza exitem 3 isótopos: U-235; U-238; U-239. O urânio físsil

é o isótopo U-235.

c) Como se dá o processo de reação em cadeia?

Ação: Ainda na aba “Reação em cadeia”, espera-se que o aluno mova os

controles no canto inferior direito da tela, de modo a adicionar núcleos de urânio-235

e/ou urânio-238. Feito isso, ele provocará a reação em cadeia, incidindo um nêutron em

um núcleo de urânio-235.

Resposta: Na fissão de um núcleo, há liberação de nêutrons. Estes nêutrons vão

de encontro com outros núcleos, que também fissionam liberando novos nêutrons e

assim por diante.

77

Figura 11: PhET - Os controles localizados no canto inferior esquerdo adicionam ou retiram núcleos de urânio.

Page 90: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

d) Qual é a condição para a construção da bomba atômica?

Ação: Continuando na aba “Reação em cadeia”, deve-se clicar em “Câmara de

contenção”, como mostrado na Figura 12. Feito isso, adiciona-se novamente os núcleos

de urânio. Pode-se arrastar a borda da contenção para caber mais núcleos dentro. Nesta

simulação, a proporção mínima para simular a bomba é de 65% de urânio-235. Caso o

aluno consiga simular a bomba, aparecerá a imagem da Figura 13

Resposta: A condição para construção da bomba atômica é uma alta proporção

de U-235 em relação à massa total. Neste aplicativo, pode-se simular a bomba com

cerca de 65% de U-235.

78

Figura 12: PhET - Opção "Câmara de contenção".

Page 91: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

e) No reator nuclear, qual é o efeito causado pela fissão do urânio?

Ação: Clicando na aba “Reator nuclear”, o aluno poderá arrastar o

“Controlador” e clicar no botão vermelho, onde se lê “Disparar Nêutrons”, como

mostrado na Figura 14. No termômetro, ele deverá observar um aumento da

temperatura.

Resposta: O efeito causado pela fissão do urânio, que pode ser observado, é o

aumento da temperatura do reator.

79

Figura 13: PhET - Bomba atômica.

Page 92: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

f) Qual é a função do controlador?

Ação: Repetindo a operação anterior várias vezes

com diferentes posições do “Controlador”, o aluno deverá

observar que, quanto mais as barras do controlador se

interpõem aos elementos combustíveis, menor é a produção

de energia.

Resposta: A função do controlador é moderar a

quantidade de nêutrons que incidem nos núcleos de urânio,

de modo a controlar a intensidade da reação em cadeia.

Observação: Se clicar em “Foto de um reator”, na

tela da Figura 14, poderá se observar a foto mostrada na

Figura 15 ao lado.

80

Figura 14: PhET - Reator nuclear.

Figura 15: PhET - Foto do reator Estadual de Penn Breazelae

Page 93: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice B.3 Terceiro encontro: Vídeos sobre a energia

nuclear no Brasil

Objetivos desse encontro:

Conhecer as instalações da Central Nuclear de Angra dos Reis;

Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino

dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais;

Analisar questões de segurança e de impactos sociais, como geração de

empregos, para a população local;

Posicionar-se sobre o programa nuclear brasileiro;

Formar os grupos que farão o debate no 5º encontro.

Momento 1: Antes de exibir os vídeos, o professor orienta os alunos a portarem

papel e caneta, de modo a anotarem as intervenções que quiserem fazer após a exibição.

Os vídeos estão disponíveis nos links:

1. https://www.youtube.com/watch?v=65Nr8A_xt98

2. http://www2.camara.leg.br/camaranoticias/tv/materias/EXPRESSAO-

NACIONAL/194569-EXPRESSAO-NACIONAL-DEBATE-USO-DA-

ENERGIA-NUCLEAR-NO-BRASIL-%28BL.1%29.html

O primeiro vídeo, com duração de 5min53s, é uma reportagem do Fantástico

sobre as usinas de Angra. A reportagem começa mostrando um reator de laboratório no

IPEN e explica seu funcionamento. A partir destas demonstrações, a reportagem explica

o que aconteceu nas usinas de Fukushima. Depois, a reportagem passa para as usinas de

Angra, mostrando sua sala de controle e a piscina de armazenamento do lixo nuclear,

explicando as medidas de segurança necessários. Compara-se novamente com as usinas

de Fukushima, no que tange ao lixo nuclear. Conclui-se a reportagem, mostrando os

impactos na produção de alimentos e a falta de perspectiva em relação aos efeitos do

acidente no Japão.

No segundo link, há dois vídeos disponíveis para download, correspondendo a

dois blocos do programa “Expressão Nacional” da TV Câmara. O primeiro bloco tem

duração de 28min39s e o segundo bloco, 24min54s. Os participantes deste debate são

Laércio Vinhas, Diretor de Rádioproteção e Segurança Nuclear da CNEN, o ex-

81

Page 94: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

deputado Fábio Feldman, que é consultor ambiental, o deputado Alfredo Sirkis do PV

do Rio de Janeiro e a deputada Luciana Santos do PCdoB de Pernambuco.

No primeiro bloco, a discussão começa com diretor Laércio explicando as

diferenças e semelhanças entre as usinas de Angra e de Fukushima, as causas do

acidente de Fukushima e as chances de acontecer um acidente em uma usina nuclear.

Após, o deputado Sirkis argumenta que ao contrário de países como França e Japão, o

Brasil não necessita de energia nuclear, tendo outras fontes alternativas de energia. Em

seguida, a deputada Luciana fala sobre a necessidade de domínio da tecnologia nuclear

para uso em outras áreas como radiofármacos e indústria, explicando que para haver

estas pesquisas, é necessário o enriquecimento de urânio e o seu uso em usinas

nucleares. O consultor Fábio enfatiza várias vezes em sua fala a necessidade de um

plebiscito para as pessoas expostas ao risco de um acidente nuclear, como os moradores

de Angra, poderem opinar se querem assumir esses riscos. Além disso, Fábio questiona

a capacidade da CNEN de lidar com acidentes nucleares. Neste momento, o diretor

Laércio explica as atribuições da CNEN, que incluem pesquisa nuclear, produção de

radioisótopos, licenciamento e controle do uso de energia nuclear. O deputado Sirkis

retoma a palavra e introduz a questão do lixo nuclear, no qual também houve problemas

em Fukushima, e aponta o risco envolvido com no seu armazenamento e a falta de

solução para sua destinação. Novamente, o consultor Fábio reitera a necessidade de uma

ampliação do debate incluindo a população potencialmente afetada e avalia os impactos

de um possível acidente no turismo e na saúde da população de Angra.

O segundo bloco se inicia com o depoimento, por telefone, de Odesson Alves

Ferreira, Presidente da Associação das Vítimas do Césio 137. Odesson fala sobre o

impacto do acidente de Goiânia na saúde da população, do número de mortes associadas

ao acidente, faz críticas à ação da CNEN à época e estabelece como objetivo da

Associação a busca do direito das vítimas de ter assistência médica integral e um

ressarcimento financeiro pelo ocorrido. Após a ligação, o consultor Feldman e o

deputado Sirkis engrossam as críticas à CNEN e o diretor Laércio argumenta em defesa

da mesma. Um telespectador envia uma pergunta acerca de produtos importados do

Japão possivelmente contaminados, o que foi explicado pelo diretor Laércio. Outro

telespectador questiona sobre a instalação de usinas nucleares no nordeste, considerando

alternativamente o potencial de se aproveitar a energia solar e o bagaço de cana, ambos

82

Page 95: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

abundantes na região. O deputado Sirkis e a deputada Luciana acrescentam as

possibilidades com a energia eólica e das ondas respectivamente. Nesse momento, o

diretor Laércio concorda sobre a necessidade de diversificação da matriz energética,

mas ressalta que as fontes alternativas ainda são incipientes para atender às demandas

de produção. Laércio defende a energia nuclear como complementação à matriz

brasileira, que segundo ele se manterá predominantemente hídrica. O consultor Fábio

questiona o diretor Laércio sobre a viabilidade de evacuação em massa em caso de um

acidente em Angra. O programa se encerra com o consultor Fábio reiterando a

necessidade do Congresso cumprir sua função na regulamentação das usinas nucleares.

A fim de dinamizar a atividade e administrar o tempo, sugere-se que o professor

exiba a reportagem e o primeiro bloco da TV Câmara, com os alunos anotando suas

observações, e abra uma discussão em seguida. Se ainda sobrar tempo, o professor pode

aproveitar trechos do segundo bloco. As falas de Fábio Feldman podem ser

especialmente exploradas, pois enfatiza aspectos CTS, no que tange os impactos para a

população potencialmente afetada, como em Angra do Reis.

Recomenda-se que o professor assista os vídeos antes de exibir aos alunos.

Sugere-se também que o professor oriente os alunos a anotarem informações e

argumentos que possam ser usados no debate que acontecerá no 5º encontro.

Momento 2: Nesse momento, a turma será dividida em dois grandes grupos,

para o debate, como mostrado abaixo. Esta tabela consta no material do aluno, na parte

referente ao 5º encontro.

MediadorRepresentará um jornalista conhecedor do assunto, que administrará os momentos e os tempos das falas de cada grupo. Além disso, fará perguntas aos grupos, que não forem feitas entre eles.

Grupo AA favor do investimento em energia nuclear.

Economistas a favor – discute os custos envolvidos e a demanda por energia para o crescimento econômico.

Ambientalistas a favor – discute o impacto ambiental e outras possibilidade de fontes de energia.

Moradores de Angra dos Reis-RJ a favor – discute como a usina afeta suas vidas.

Moradores de Caetité-BA a favor – discute como a mineração afeta

83

Page 96: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

suas vidas.

Engenheiros, técnicos e profissionais afins a favor – discutem os aspectos técnico-científicos, como segurança e quantidade de energiaproduzida.

Políticos a favor – tentam aglutinar todos os aspectos.

Grupo BContra o investimento em energia nuclear.

Economistas contra – discute os custos envolvidos e a demanda por energia para o crescimento econômico.

Ambientalistas contra – discute o impacto ambiental e outras possibilidade de fontes de energia.

Moradores de Angra dos Reis-RJ contra – discute como a usina afeta suas vidas.

Moradores de Caetité-BA contra – discute como a mineração afeta suas vidas.

Engenheiros, técnicos e profissionais afins contra – discutem os aspectos técnico-científicos, como segurança e quantidade de energiaproduzida.

Políticos contra – tentam aglutinar todos os aspectos.

Tabela 5: Grupos para o debate

Propõe-se que os alunos inicialmente escolham em qual grupo querem participar.

Se o número de integrantes ficar muito discrepante entre os grupos, então o professor

pode propor que alguns alunos migrem. Se nenhum aluno aceitar, então pode-se sortear

os alunos que irão mudar de grupo.

Observe que cada grupo está dividido em setores, a fim de estimular que todos

os membros do grupo se articulem e diversifiquem os argumentos. Não se pretende

limitar as falas de cada setor como se fosse possível isolar os aspectos apresentados.

Pelo contrário, espera-se que durante a argumentação de cada equipe, seus membros

espontaneamente se inscrevam para falar dentro do tempo do grupo, conforme se

sentirem à vontade para argumentar em algum momento do debate.

Propõe-se também que o mediador seja um aluno sem uma opinião formada em

relação ao tema. O mediador irá observar o tempo da fala de cada grupo e o bom nível

de argumentação e intervir quando necessário. Além disso, irá preparar três perguntas

84

Page 97: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

para cada grupo e, em uma etapa definida do debate, escolherá uma pergunta a ser feita

a cada equipe.

Também para o 5º encontro, antes de iniciar o debate, os grupos e o mediador

devem preencher e entregar os respectivos formulários abaixo, que consta no material

do aluno, na parte referente ao 5ª encontro. Sugere-se que o professor oriente os alunos

a preencherem os protocolos somente após o 4º encontro, de modo que eles se embasem

também nos conceitos físicos abordados na referida aula.

Protocolo para preparar a argumentação para o debate14

• Grupo:

• Opinião que defendemos:

• Nossos principais argumentos:

• Argumentos possíveis do grupo oponente:

• Nossas respostas contra estes argumentos:

Protocolo do mediador para preparar as intervenções para o debate

• Perguntas a serem feitas ao grupo A (pelo menos três perguntas):

• Justificativas das perguntas ao grupo A:

• Perguntas a serem feitas ao grupo B (pelo menos três perguntas):

• Justificativas das perguntas ao grupo B:

Apêndice B.4 Quarto encontro: Os conceitos físicos presentes

no estudo da energia nuclear

Objetivos deste encontro:

Conhecer os processos de fissão do urânio e de reação em cadeia;

Listar os diferentes isótopos do urânio existentes na natureza;

Entender o funcionamento de um reator nuclear;

14 Adaptado da dissertação “Ondas de rádio no Ensino Médio com ênfase CTS” / Ana Paula Damato Bemfeito.—2008, páginas A22 e A23.

85

Page 98: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Compreender que, para a construção da bomba atômica, deve haver uma

proporção mínima de urânio U-235, em relação à massa total de urânio.

Neste encontro, serão sistematizados os conceitos físicos que fundamentam os

aspectos técnico-científicos da controvérsia em torno da energia nuclear. No material do

aluno, na parte referente ao 4º encontro, há um texto didático sobre estes conceitos. O

professor pode entregar este material ao aluno e solicitar que eles verifiquem se as

respostas dadas no segundo encontro se aproximam das explicações encontradas no

texto. Além disso, o professor solicita que os alunos estudem o texto e façam a atividade

presente no final do mesmo.

Respostas esperadas:

1. No que consiste o enriquecimento de urânio? No Brasil, onde o urânio é

enriquecido e qual é a empresa responsável?

R: O enriquecimento de urânio consiste em retirar U-238 do urânio bruto, de

modo a aumentar a proporção de U-235, que é o urânio físsil. No Brasil, este processo é

feito em Resende-RJ pela INB.

2. Por que, quando a mídia anuncia que um país está enriquecendo urânio, as

pessoas ficam apreensivas?

R: Quando a imprensa anuncia que um país está enriquecendo urânio, é gerado

um temor social pelo fato de que este processo pode ser usado para construir uma

bomba atômica.

3. Sobre o trecho citado da constituição:

a) No Brasil, a iniciativa privada tem permissão para executar atividades

nucleares?

R: De acordo com o trecho:

“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 ...”

86

Page 99: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

a iniciativa privada não tem autorização para exercer atividades nucleares, pois o

monopólio é do Estado.

b) O Brasil enriquece urânio para fabricação de armas nucleares?

R: De acordo com o trecho:

“toda atividade nuclear em território nacional somente será admitida para fins pacíficos e

mediante aprovação do Congresso Nacional;”

o Brasil não enriquece urânio para fabricação de armas nucleares.

4. Sobre o esquema da usina nuclear:

a) A usina nuclear emite gases do efeito estufa?

R: A usina nuclear não emite gases do efeito estufa. O gás que sai da torre de

resfriamento é vapor d'água.

b) Comparando o esquema da usina nuclear com o esquema da usina

termelétrica abaixo, qual é a principal diferença entre as duas usinas?

R: A principal diferença entre a usina termelétrica e a termonuclear é a fonte de

calor para vaporizar água. Na nuclear, a fonte é a fissão do urânio, enquanto que na

termelétrica, a fonte é a queima de carvão.

5. Quais são as diferenças de funcionamento entre a usina nuclear e a bomba

atômica?

R: As principais diferenças se referem ao nível de enriquecimento de urânio e ao

controle da reação em cadeia. Na usina, o urânio é enriquecido a 3%, enquanto que na

bomba, pode-se chegar a 90%. Na usina, existe barras absorvedoras de nêutrons para

controlar a reação em cadeia, enquanto que na bomba, a reação ocorre sem controle.

Além disso, na bomba são necessários massa e volume crítico para a explosão.

Considerando os níveis de enriquecimento, podemos concluir que uma usina não pode

se tornar uma bomba.

6. Reproduza a equação de fissão do urânio e execute:

87

Page 100: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

a) Sabendo que mn = 1,0087 u , mU 235 = 235,0439 u , m

Ba141 = 140,9139 u e

mKr92 = 91,8793 u ; calcule o valor da massa convertida em energia na

fissão de um núcleo de urânio.

0 n1+ 92 U235

→ 56 Ba141+ 36 Kr92

+ 3 0 n1+ E

Massa antes da reação:

mn + mU 235 = 1,0087 + 235,0439 = 236,0526 u

Massa depois da reação:

mBa141 + m

Kr141 + 3 mn = 140,9139 + 91,8793 + 3 × 1,0087 = 235,8193 u

A massa que se transforma em energia é a diferença entre a massa final e a

inicial:

m = 236,0526 − 235,8193 = 0,2333 u

b) Sabendo que 1 u = 1,66 × 10−27 Kg , calcule a energia produzida nessa

fissão.

Convertendo a massa para Kg:

m = 0,2333 u = 0,2333 × 1,66 × 10−27 = 3,87 × 10−28 Kg

Calculando a energia associada a esta massa:

E = m⋅c2= 3,87 × 10−28

× (3 × 108 )2= 3,48 × 10−11 J

Apêndice B.5 Quinto encontro: Debate simulado

Objetivos desse encontro:

Analisar, argumentar e posicionar-se criticamente em relação a temas de ciência,

tecnologia e sociedade.

Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em

ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou

econômicas.

88

Page 101: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino

dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais.

Antes de iniciar o debate o professor solicita aos alunos que entreguem os

protocolos preenchidos.

A dinâmica apresentada abaixo foi adaptada do blog Professora Caroline

Nogueira (http://professoranogueira.blogspot.com.br/p/debate.html):

1º) Apresentação do argumento ou pergunta (máximo de 3 minutos);

2º) Réplica (máximo de 5 minutos);

3º) Tréplica (máximo de 5 minutos);

A apresentação do argumento deve ser feita por apenas um membro do grupo.

Na réplica e tréplica, deve ser permitido o revezamento da palavra entre os membros da

equipe, dentro do seu tempo. Por isso, o tempo estipulado para a apresentação do

argumento é menor, pois só uma pessoa vai falar.

Recomenda-se que a réplica e tréplica abordem pontos dentro do argumento já

apresentado, evitando-se que sejam discutidos assuntos fora da linha apresentada. O

objetivo é refutar e/ou reafirmar o argumento anterior, não começar um novo.

Após a primeira exposição, passa-se a vez à segunda equipe que, da mesma

forma, irá apresentar seu argumento, seguida da réplica e tréplica.

Recomenda-se que o professor reserve os últimos 15 minutos do encontro para

as considerações finais de cada grupo. Estas considerações consistem nos principais

argumentos abordados pela equipe durante o debate e/ou pontos a retomar, sendo

disposto a cada equipe 5 minutos para a sua apresentação. Os outros 5 minutos ficam

para as considerações do professor.

Apêndice B.6 Sexto encontro: Posicionamento e avaliação

individual

Objetivos desse encontro:

Proporcionar aos alunos que participaram do debate a oportunidade de

manifestarem seu posicionamento ante a questão central proposta: “O Brasil

89

Page 102: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”, levando em conta a

fundamentação e a coerência dos argumentos apresentados;

Realizar a etapa individual da avaliação processual proposta, considerando os

seguintes aspectos:

Fundamentação e coerência dos argumentos referentes aos aspectos técnico-

científicos da polêmica;

Fundamentação e coerência dos argumentos referentes aos aspectos sócio-

políticos da polêmica;

Conteúdo físico trabalhado na proposta.

Momento 1: O professor introduz a aula fazendo suas considerações sobre as

atividades executadas até ali. A partir daí, solicita que os alunos, que se sentirem a

vontade, exponham oralmente seu posicionamento pessoal frente a questão “O Brasil

deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”.

Momento 2: Os alunos passam por uma avaliação escrita, na qual constam os

enunciados abaixo.

Questão 1 – Explique o que você sabe sobre:

a) Enriquecimento de urânio;

b) Fissão nuclear e reação em cadeia;

c) Radiação;

d) Usinas nucleares;

e) Bomba atômica.

Questão 2 – Elabore um texto dissertativo-argumentativo respondendo à

pergunta

“O Brasil deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”.

O texto deve levar em conta os aspectos sociais e ambientais, que envolvem as

populações locais, aspectos político-econômicos que envolvem questões sobre

desenvolvimento econômico e aspectos técnico-científicos, como funcionamento,

produção de energia e análise de riscos.

90

Page 103: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice C

Relatos da aplicação do produto

Apêndice C.1 Considerações quanto aos relatos de aplicação

Os relatos que se seguem são observações do aplicador, que fez algumas

anotações durante a aula e a maior parte logo após a mesma, de modo a escrever

enquanto os acontecimentos estivessem vivos na memória. Desta forma, a descrição dos

fatos carrega o viés do autor deste trabalho e não está isenta de seus interesses, seus

valores, suas ideias e seus preconceitos.

O produto foi aplicado em uma turma da 2ª série do Ensino Médio da escola

estadual Instituto de Educação Professor Manuel Marinho (IEPMM), em Volta

Redonda-RJ.

A escola foi fundada em 1945 com o nome Grupo Escolar Trajano de Medeiros,

que foi alterado três vezes, ao longo dos seus 70 anos de existência, até chegar à atual

denominação. Trata-se de uma escola de grande porte, onde são oferecidos os cursos

Ensino Médio, Curso Normal, 9º ano do Ensino Fundamental e o PAEM (Programa

Autonomia do Ensino Médio). Atualmente, o Ensino Médio se constitui de 14 turmas de

1ª série, 11 turmas de 2ª série e 7 turmas de 3ª série. O Curso Normal se compõe 2

turmas de 1ª série, 3 turmas de 2ª série e 3 turmas de 3ª série. O Ensino Fundamental

apresenta 2 turmas de 9º ano. O PAEM tem apenas uma turma. Sendo o total de 1427

alunos e 120 professores. Devido ao desempenho apresentado pelos alunos em

avaliações externas, o IEPMM goza de elevado prestígio frente aos cidadãos de Volta

Redonda e frente ao Governo do Estado do Rio de Janeiro.

A turma, na qual foi aplicada a proposta, tem 34 alunos e é uma turma

considerada com postura adequada ao ambiente escolar, com bom relacionamento entre

alunos e com o professor, comprometida no cumprimento das atividades e com bom

desempenho nas avaliações.

Estas descrições se fazem necessárias para que o leitor compreenda o contexto

em que o produto foi aplicado e em que se passa o relato apresentado na sequência. O

professor que desejar aplicar esta proposta não deve perder de vista que, em outras

91

Page 104: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

condições, os comportamentos dos alunos e do próprio docente podem ser muito

diferentes dos relatados abaixo. Além disso, é importante ressaltar que a proposta não

tem caráter normativo. Sendo assim, recomenda-se que o professor avalie o contexto de

aplicação e faça as adaptações que julgar necessárias.

Apêndice C.2 Primeiro encontro: Apresentação da proposta e

do tema a ser explorado

Momentos 1 e 2

Os alunos ficaram altamente envolvidos na atividade de levantamento de ideias

associadas a palavra “Radiação”. Eles contribuíram com diversos termos como

apresentado abaixo, categorizado de acordo com suas propostas:

Doenças Acidentes Bomba Radiação Elementoquímico

Eletroeletrônico

Hulk (osuper-herói)

Chernobyl Hiroshima eNagazaki

, e césio celular

mutação Goiânia Sol urânio Micro-ondas

câncer Angra 1 infravermelho

plutônio

radioterapia ultravioleta átomo

Raio X

morte

Neste momento, o objetivo é principalmente estimular o envolvimento dos

aprendizes trazendo seus conhecimentos prévios, sem a necessidade de um rigor

conceitual.

Momento 3

Quando foram exemplificadas as questões controversas presentes em nossa

sociedade, os alunos demonstraram perceber a importância do conhecimento para um

posicionamento crítico frente a questões como esta.

92

Page 105: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Momento 4

Quando a questão central do trabalho foi apresentada, os alunos esboçaram

opiniões com poucos ou nenhum argumento. Questionei estes argumentos e eles

demonstraram entender a necessidade de buscar conhecimento para opinar sobre a

questão.

Os próprios alunos tiveram a iniciativa de pedir para ler coletivamente.

Nenhum grupo concluiu a atividade no tempo da aula e pediram para concluir

em casa.

Alguns alunos destacaram aspectos diferentes no mesmo parágrafo. Aproveitei a

situação para falar que, nesta atividade, não faz sentido falar de certo ou errado, mas de

entender que os aspectos se misturam e as percepções destes aspectos variam de leitor

para leitor.

Apêndice C.3 Segundo encontro: Investigação por meio da

simulação “Fissão Nuclear” do site PhET

Nesta atividade, os alunos receberam seis perguntas, para as quais eles buscaram

respostas através da livre manipulação da simulação “Fissão Nuclear”, presente no site

“PhET”.

A internet do laboratório da escola estava incipiente. Por isso, era necessário a

instalação do programa “Java” e a cópia do arquivo da simulação para os computadores,

de modo a permitir a sua execução offline. Sendo assim, nas semanas anteriores ao

encontro, solicitei apoio à direção da escola. A medida tomada foi entrar em contato

com o “mediador técnico”, que é o profissional responsável por dar suporte técnico às

escolas estaduais da região. Este profissional compareceu à escola em duas tardes, nas

quais nos debruçamos sobre a tarefa de colocar os computadores em condições de uso.

Houve dificuldades para encontrar formas de instalar o programa “Java” no sistema

operacional “Linux Educacional”, o que foi resolvido após numerosas tentativas. Foi

possível colocar 18 computadores em condições de uso. No dia da atividade, dois

computadores não funcionaram, sobrando 16 máquinas. Estiveram presentes 30 alunos,

de modo que foram posicionados aproximadamente dois alunos por computador.

93

Page 106: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

De um modo geral, observou-se que: os alunos ficaram bastante motivados com

a atividade e se engajaram para responder às questões; interagiram com a simulação

com muita facilidade; muitas duplas trocavam ideias umas com as outras sobre o

conteúdo da simulação; alguns alunos estavam inseguros para responder às questões

apesar de ter sido dito a eles que escrevessem o que estavam pensando, independente de

estar certo ou errado.

Adiante, descreve-se as reações dos alunos a cada pergunta.

a) O que é necessário para provocar a fissão do urânio?

Os alunos não tiveram nenhuma dificuldade para responder a esta pergunta.

Imediatamente, eles incidiram uma “bolinha” no núcleo de urânio e observaram que

este se partia em dois núcleos menores e liberava mais “bolinhas”. Eles identificaram

estas “bolinhas” como sendo nêutrons e entenderam que para fissionar um núcleo de

urânio é necessário que ele absorva um nêutron além dos que ele já possui.

b) Quantos isótopos do urânio existem na natureza? Qual isótopo é o urânio

físsil? (urânio físsil é o isótopo que pode sofrer fissão induzida, ou seja, pode ser

“quebrado” pela ação que responde o item anterior)

Nesta questão, três dúvidas se repetiram entre os alunos: “O que são isótopos”?;

“Como posso descobrir quanto isótopos de urânio existem?”; “O que é urânio físsil?”.

Quanto à primeira dúvida, perguntei à turma se alguém poderia contribuir.

Prontamente, uma aluna explicou que “Isótopos são átomos que possuem mesmo

número de prótons.”, o que foi suficiente para os alunos recordarem o conceito.

Na segunda dúvida, orientei-os a clicarem na segunda aba da janela do aplicativo

e pedi que eles me dissessem quantos núcleos diferentes havia na tela. Neste ponto,

aproveitei para discutir o significado do número que aparece ao lado do núcleo,

explicando que se trata do nº de massa = nº de prótons + nº de nêutrons. Esta

intervenção resolveu a dificuldade deles. Além disso, para os que já haviam estudado,

foi proveitosa para eles recordarem o conceito de número de massa e, para os que ainda

não conheciam o conceito, foi uma oportunidade para aprendê-lo.

A outra dúvida demonstra uma certa precipitação na atitude dos aprendizes, uma

vez que o significado de urânio físsil está explicado no parênteses após a pergunta.

94

Page 107: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Sendo assim, chamei a atenção deles para este detalhe, o que também resolveu o

problema.

c) Como se dá o processo de reação em cadeia?

As dificuldades apresentadas foram: não entendimento do sentido da pergunta;

não entendimento do significado de reação em cadeia.

Para esclarecer o sentido da pergunta, expliquei que o objetivo era descrever o

fenômeno reação em cadeia.

Na segunda dificuldade, perguntei a eles: “Estando presente vários núcleos de

U235, o que acontece após a fissão de um dos núcleos?”. Eles perceberam que a fissão de

um núcleo provoca a fissão de outros núcleos e assim por diante, ou seja, ele

compreenderam a ideia de reação em cadeia. Mas ainda assim, não estavam

conseguindo descrever a mesma. Então pedi para eles clicarem na 1ª aba e observar o

que resulta de uma fissão. Eles observaram que a fissão resulta em dois núcleos

menores e libera vários nêutrons. Daí perguntei o que aconteceria se houvesse outro

núcleo no caminho destes nêutrons liberados. Finalmente eles compreenderam o

processo e escreveram que a fissão de um núcleo de U235 em dois núcleos menores

libera vários nêutrons que, ao encontrar outros núcleos, provoca novas fissões e assim

sucessivamente.

d) Qual é a condição para a construção da bomba atômica?

Esta foi a questão mais crítica da aula, no que tange às dificuldades, e a mais

motivadora.

Houve uma certa euforia quando os alunos conseguiram simular a bomba

atômica. No entanto, inicialmente eles não estavam compreendendo que a pergunta se

referia a proporção mínima de átomos de U235 em relação ao número total de átomos. O

pensamento deles era de que bastava colocar 100% de átomos de U235 para provocar a

explosão. Expliquei que, na natureza, o urânio encontrado é uma mistura de isótopos

U235 e U238 e que é necessário se definir qual é a proporção que possibilita a bomba.

Orientei-os a colocarem o máximo de átomos possíveis dos dois isótopos e iniciarem a

reação em cadeia, o que não provocou a explosão. Então solicitei que repetissem o

experimento várias vezes com a mesma quantidade do isótopo U235, porém diminuindo a

95

Page 108: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

quantidade do isótopo U238, até conseguirem a explosão. Os números encontrados

ficaram em torno de 100 átomos de U235 e 40 átomos de U238.

A outra dificuldade encontrada foi a determinação da porcentagem. Expliquei o

cálculo. Dessa forma, eles encontraram resultados em torno de 70%.

e) No reator nuclear, qual é o efeito causado pela fissão do urânio?

Muitos alunos responderam que o efeito era o aumento da temperatura, outros

responderam que o efeito era a liberação de energia. Alguns inicialmente não sabiam o

que responder, então solicitei que observassem o termômetro do reator, o que foi

suficiente para a compreensão deles.

f) Qual é a função do controlador?

Devido ao esgotamento do tempo da aula, não foi possível sanar as dúvidas de

todos. Alguns alunos levantaram a hipótese de que a função era impedir a passagem de

nêutrons. Então eu perguntei qual seria consequência disso. Eles responderam que a

reação em cadeia seria bloqueada. Apenas indiquei que, ao invés de “impedir”, a palavra

mais adequada seria “controlar” a reação em cadeia.

Apêndice C.4 Terceiro encontro: Vídeos sobre a energia

nuclear no Brasil

Para este encontro, os alunos foram orientados a pesquisarem nas mais diversas

fontes sobre as questões sociais pertinentes ao tema. Tiveram duas semanas para fazer

isso. Antes da exibição dos vídeos, orientei-os a portarem papel e caneta, de modo a

anotarem os comentários e perguntas que quisessem fazer após o vídeo.

Momento 1

A maior parte dos alunos seguiram a orientação e assistiram os dois vídeos,

demonstrando estarem atentos e anotando as suas intervenções. Alguns poucos alunos

dormiram ou dispersaram durante a exibição dos vídeos.

Após, abriu-se inscrições para os alunos falarem. Ao todo, 14 alunos se

inscreveram. Todos os alunos inscritos inicialmente fizeram questionamentos sobre o

96

Page 109: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

tema, não fazendo comentários ou colocando opiniões. Em cada questão colocada,

abriu-se a discussão para o resto da turma, momento no qual houve manifestação de

opiniões. Praticamente todas as perguntas foram de ordem técnica, mas durante a

discussão procurei atrelar as questões colocadas por eles a questões sociais, como risco

para a população local e oportunidades para a mesma, demanda por aumento de energia,

pressão da opinião pública sobre a política energética.

Um dos alunos questionou a opinião do professor sobre o tema. Expliquei que

não era momento de expor minha opinião, mas apenas de contribuir para a discussão.

Algumas perguntas que surgiram foi:

“Após um acidente nuclear, existe alguma maneira de parar a radiação?”

Aproveitei a pergunta para discutir a diferença entre contaminação e radiação.

Dessa forma, ficou claro que se a radiação decorre da presença de material radioativo

(contaminação), então a única forma de diminuir a radiação é a descontaminação do

local.

“A radiação da usina pode fazer mal aos moradores de Angra?”

Coloquei em discussão que a todo momento estamos submetidos a radiações dos

mais diversos tipos. A questão é quando uma radiação de alta energia ultrapassa os

valores encontrados na natureza. Segundo os administradores da usina, em

funcionamento normal, o nível de radiação que chega aos moradores não traz perigos à

saúde. No entanto, em caso de acidentes, a radiação pode chegar em níveis danosos à

saúde das pessoas. Conforme visto no vídeo, sempre há um risco de acidente, mesmo

que muito pequeno.

Neste momento, propus o questionamento: Você moraria perto de uma usina

nuclear?. A reação dos alunos foi imediata: “Não! Tenho medo da radiação!”. Então

questionei: E se a usina lhe desse uma boa oportunidade de emprego?. Imediatamente,

um aluno remeteu a uma das reportagens vista no primeiro encontro e lembrou que isso

é um dilema entre os moradores de Angra. Os alunos oscilaram frente a esta pergunta e

demonstraram perceber a complexidade da questão.

97

Page 110: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

“Se o Brasil tem tantas fontes de energia por que insiste em energia nuclear

sabendo dos riscos?”

Provoquei-os com a questão: O que é necessário para o aproveitamento de fontes

alternativas de energia?. Após uma discussão, chegamos à conclusão que o

conhecimento é fundamental para o desenvolvimento de novas tecnologias e para

aumentar o potencial dos investimentos.

Também coloquei em questão a demanda por crescimento econômico, que cria a

necessidade de produção de energia em larga escala, o que com o conhecimento atual

não se consegue atender com fontes alternativas.

“Estamos preparados para um acidente nuclear?”

Novamente um aluno lembrou das reportagens vistas no primeiro encontro e eles

discutiram o treinamento dos moradores para casos de emergência. Eles lembraram da

queixa dos moradores sobre a precariedade da rodovia que dá acesso às localidades no

entorno das usinas.

Perguntei se alguém já havia passado pelo local. Alguns alunos disseram que sim

e fizeram menção a engarrafamentos.

Momento 2

Nos minutos finais do encontro, lembrei os alunos sobre o debate marcado para

dali a duas semanas. Entreguei um impresso, que consta no material do aluno, contendo

sugestões de divisão de trabalho dentro dos grupos e explicações sobre as etapas.

Expliquei que os grupos e o mediador deveriam preencher o protocolo e entregá-lo

antes do debate.

Dois alunos se interessaram em ser o mediador. Sendo assim, fizemos uma

votação para a escolha de um deles. Os próprios alunos procuraram se dividir entre os

grupos, de modo que o número de integrantes ficasse equilibrado. Dessa forma, um

grupo ficou com 17 alunos e o outro, com 16.

98

Page 111: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice C.5 Quarto encontro: Os conceitos físicos

presentes no estudo da energia nuclear

Antes de iniciar as atividades do dia, conversei com a turma sobre a preparação

para o debate. Os alunos disseram que estavam se preparando e alguns solicitaram

orientações específicas quanto aos seus papéis.

Neste encontro, foram sistematizados os conceitos físicos que fundamentam os

aspectos técnico-científicos da controvérsia em torno da energia nuclear. Para isso,

entreguei a eles as atividades que eles responderam no 2º encontro (Investigação por

meio da simulação “Fissão Nuclear” do site PhET). Entreguei também o texto impresso

que consta no material do aluno. Expliquei que eles deveriam primeiramente comparar

as respostas elaboradas no 2º encontro com as explicações dadas no texto. Após, eles

deveriam estudar o texto e responder as perguntas ao final do mesmo.

As respostas dadas no 2º encontro estavam praticamente de acordo com as

explicações, de modo que as correções foram apenas pontuais.

Durante a atividade, observei que alguns alunos apresentaram sonolência e não

estavam fazendo a atividade. Constatei que, na verdade, estes alunos finalizaram muito

rapidamente e por isso estavam parados. Outros alunos estavam motivados e curiosos

com algumas informações do texto, perguntando por exemplo sobre a mineração do

urânio. Discuti cada questão com a turma nos 20 minutos finais do encontro.

Na leitura do texto, houve algumas reações interessantes. Um dos alunos se

surpreendeu ao saber que o enriquecimento de urânio era feito na cidade vizinha,

Resende-RJ.

Outra aluna, ao ler a frase “A partir de 2015, a previsão é que a usina de Angra 1

receba parte do combustível da INB e que esse fornecimento cresça até que as unidades

de enriquecimento atendam 100% da demanda das usinas de Angra.”, associou o

número 100% com o enriquecimento de urânio e perguntou se o Brasil iria produzir a

bomba atômica. Observa-se que ela lembrou do 2º encontro, no qual observou que era

necessária uma alta proporção de urânio físsil para a produção da bomba. Expliquei que

a frase do texto se referia a demanda de combustível pelas usinas e não ao seu

enriquecimento.

Outra dúvida que surgiu foi em relação a frase “É importante ressaltar que a

quebra do urânio não se dá com um impacto do nêutron, como acontece com uma pedra

99

Page 112: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

atingindo uma vidraça.” O aluno perguntou: “No laboratório, respondi que para

fissionar um núcleo de urânio, era necessária a incidência de um nêutron. Isto está

errado?” Esclareci que a frase se referia ao modelo de interação entre o nêutron e o

urânio. Não se trata de uma colisão como de uma pedra em uma vidraça. O modelo

aceito diz que o núcleo absorve um nêutron e se torna instável, sofrendo fissão.

Nas perguntas 1 e 2 abaixo, não houve dúvidas. Os alunos responderam com

facilidade.

1. No que consiste o enriquecimento de urânio? No Brasil, onde o urânio é

enriquecido e qual é a empresa responsável?

2. Por que, quando a mídia anuncia que um país está enriquecendo urânio, as

pessoas ficam apreensivas?

No decorrer da atividade, entendi que não haveria tempo para os alunos

responderem todas as perguntas, então dispensei-os de fazer os cálculos da questão 6

abaixo.

6. Reproduza a equação de fissão do urânio e execute:

a) Sabendo que mn = 1,0087 u , mU 235 = 235,0439 u , m

Ba141 = 140,9139 u e

mKr92 = 91,8793 u ; calcule o valor da massa convertida em energia na

fissão de um núcleo de urânio.

b) A relação entre massa (m) e energia (E) é dada pela equação E = m⋅c2 ,

onde c é a velocidade da luz no vácuo. Sabendo que c = 3 ×10⁸ m /s ,

calcule a energia produzida nessa fissão.

Abaixo, segue as reações que ocorreram frente às perguntas 3, 4 e 5.

3. Sobre o trecho citado da Constituição:

a) No Brasil, a iniciativa privada tem permissão para executar atividades

nucleares?

b) O Brasil enriquece urânio para fabricação de armas nucleares?

Os alunos tiveram dificuldade de localizar o trecho da constituição e de

interpretá-la.

Perguntei a eles o significava a frase “...exercer monopólio estatal sobre a

pesquisa, a lavra, o enriquecimento e reprocessamento, a industrialização e o comércio

100

Page 113: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

de minérios nucleares...”. Eles não souberam responder. Então expliquei que se a União

exerce monopólio sobre as atividades nucleares, então nenhum outro tipo de

organização poderia fazê-lo. Dessa forma, a iniciativa privada não tem permissão para

executar atividades nucleares.

Solicitei que eles me explicassem o item “a) toda atividade nuclear em

território nacional somente será admitida para fins pacíficos e mediante aprovação do

Congresso Nacional;”. Eles demonstraram entendimento, explicando que se é admitida

somente atividade nuclear para uso pacífico, então o Brasil não produz armas nucleares.

Alguns alunos se lembraram da fala do ativista Fábio Feldmann, vista em um dos vídeos

no 3º encontro. Nesta fala, Feldmann acusou o Congresso de omissão em relação ao

programa nuclear porque não estava fiscalizando-o, conforme previsto na Constituição.

4. Sobre o esquema da usina nuclear:

a) A usina nuclear emite gases do efeito estufa?

b) Comparando o esquema da usina nuclear com o esquema da usina

termelétrica abaixo, qual é a principal diferença entre as duas usinas?

Alguns alunos tiveram dúvidas sobre quais eram os gases do efeito estufa.

Expliquei que o principal era o gás carbônico oriundo da queima de combustíveis

fósseis. No esquema da usina, os alunos observaram que a usina nuclear emite apenas

vapor d'água e, portanto, não emite gases do efeito estufa.

Quanto a comparação entre a usina nuclear e a termelétrica, os alunos não

tiveram dificuldade para identificar as diferenças e semelhanças entre elas. Aproveitei

para lembrá-los que a usina nuclear também é chamada de termonuclear.

5. Quais são as diferenças de funcionamento entre a usina nuclear e a bomba

atômica?

A maioria dos alunos citaram apenas a diferença de proporção no

enriquecimento do urânio. Alguns lembraram que, no 2º encontro, viram que o reator

tinha barras de controle e citaram também que na usina a reação em cadeia é controlada

e na bomba, ocorre sem controle. Somente um aluno citou que na bomba atômica eram

necessários massa e volume críticos para o seu funcionamento.

101

Page 114: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aproveitei para questionar: “Uma usina nuclear pode se tornar uma bomba

atômica?”. Prontamente alguns alunos responderam que não, pois o enriquecimento de

urânio na usina é muito mais baixo.

Apêndice C.6 Quinto encontro: Debate simulado

Antes do debate, os grupos e o mediador entregaram o protocolo, conforme

combinado. Por meio de sorteio, foi definido que o grupo B (contra as usinas nucleares)

daria início ao debate. Esclareci aos alunos que eu não iria intervir no debate e que sua

condução ficaria a cargo da mediadora.

O grupo B começou a discussão apontando a ausência de solução para o lixo

radioativo, os problemas com os planos de evacuação de Angra, o temor da população

em relação às usinas e o baixo percentual de produção de energia (2%) frente ao total de

energia produzida no país.

O grupo A (a favor da energia nuclear) fez a réplica apontando que as usinas são

responsáveis por 30% da energia produzida no Estado do Rio de Janeiro, que os reatores

PWR têm alto grau de segurança e refutou a crítica ao plano de evacuação, dizendo que

estes são suficientes para o caso de acidentes.

Na tréplica não houve respeito às regras, pois o grupo B, que deveria fechar as

questões, fez perguntas repetidas que foram retrucadas pelo grupo A fora do seu tempo.

A mediadora não conseguiu manter as regras. O grupo A, que falou dentro do tempo do

grupo B, argumentou sobre as oportunidades de emprego e de investimentos para a

população de Angra e apontou que as usinas não emitem gases do efeito estufa. O grupo

B criticou as condições de acesso às localidades próximas às usinas e apontou que na

cadeia produtiva do urânio, há emissão de gases do efeito estufa. Um aluno do grupo A

disse que, frente a necessidade de aumento na produção de energia e de aumento de

investimentos, a segurança da população local pode ficar em segundo plano.

Passou-se a vez para o grupo A apresentar sua questões, apontando a baixa

probabilidade de acidentes, a independência de fatores externos como o clima e a alta

produtividade em pouco espaço ocupado.

102

Page 115: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

O grupo B demorou a replicar. Depois de um tempo, um membro argumentou

que se as usinas nucleares geram empregos, as outras fontes alternativas tem igual ou

maior potencial para ofertar postos de trabalho.

Como não houve aproveitamento do tempo pelo grupo B, a mediadora passou a

palavra para o grupo A fazer sua tréplica. Assim, o grupo A voltou a falar da segurança

dos reatores PWR, que refrigeram por circulação natural da água em circuito

secundário, e considerou que as usinas nucleares causam menos impacto que as

hidrelétricas.

No material entregue aos alunos, consta a orientação de, em caso da rodada entre

os grupos ser rápida, deveria se promover mais uma rodada. Não seguindo esta

orientação, a mediadora passou para a etapa seguinte. Nesta etapa, a mediadora

começou perguntando ao grupo B sobre a constatação de que o uso de urânio como

fonte de energia seria condição necessária para se promover pesquisas em outros ramos,

como radiofármacos e radioterapia. O grupo B disse não ser contra estes usos da energia

nuclear e refutou esta relação entre usinas nucleares e pesquisas nucleares. Não houve

réplica, nem tréplica.

Após, a mediadora pergunta ao grupo A sobre o impacto da mineração de urânio

em Caetité-BA. Novamente as falas se misturaram. O grupo B aponta que a mineração

de urânio prejudica a saúde da população de Caetité-BA. O grupo A diz que, se

moradores e trabalhadores ali permanecem, então estão assumindo os riscos. O grupo A

também questiona que, considerando que este tipo de atividade propicia oportunidades

de emprego às pessoas, ainda assim elas devem ser impedidas? Não houve resposta do

grupo B.

A partir dali, praticamente não havia mais regras. O grupo B apontou que não se

garante a segurança de operação das usinas contra acidentes ou ações terroristas. O

grupo A argumentou que não existe tecnologia 100% segura, mas o risco é

extremamente baixo.

A mediadora encaminhou para as considerações finais.

O grupo B voltou a criticar a falta de segurança; acusou a indústria nuclear de

manipular a opinião pública com benefícios e propaganda; reiterou o impacto da

mineração de urânio na saúde dos cidadãos de Caetité-BA e a falta de assistência a estes

moradores; o alto custo de construção, operação e descomissionamento das usinas; o

103

Page 116: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

abandono progressivo desta tecnologia pela Alemanha; apontou o longo tempo de

atividade do lixo radioativo; finalizou dizendo que o Brasil possui outras fontes viáveis

de energia.

O grupo A voltou a dizer que não existe tecnologia 100% segura; que a decisão

da Alemanha era mais afetiva do que técnica e que o país vai voltar atrás nesta decisão;

apontou a necessidade de diversificação da matriz energética, colocando a energia

nuclear como complementação; disse que os brasileiros são subconsumidores de energia

e que era necessário aumentar este consumo para se desenvolver; elogiou o treinamento

de evacuação dos moradores de Angra; apontou que as fontes alternativas são

incipientes para manter as indústrias funcionando; e que as usinas nucleares ocupam

pouco espaço.

Como o debate acabou antes do tempo previsto, aproveitei para pedir aos alunos

que fizessem uma autoavaliação dos membros e das equipes em geral.

A mediadora avaliou que alguns membros dos grupos monopolizaram as falas, o

que foi um consenso. Alguns participantes reclamaram da falta de comprometimento de

alguns colegas e da inibição de outros, que estavam preparados para falar. Outros

participantes apontaram que houve interrupções durante a apresentação dos argumentos.

As autocríticas que eles fizeram estavam de acordo com o que observei durante a

atividade.

Perguntei a eles se sentiram dificuldades em relação às regras do debate. A

resposta foi que sim, pois não estavam conseguindo se manter argumentando durante

todo o tempo destinado. Por isso, eles subverteram as regras fazendo perguntas e

respostas curtas em momentos inadequados. Além disso, eles não conseguiram se

comunicar entre os membros do grupo, de modo a alternarem as falas. Estas

constatações apontam a necessidade de ajustes nas regras do debate.

A equipe B alegou dificuldades para pesquisar argumentos a serem usados.

Sintetizou que os argumentos contrários à energia nuclear se concentravam no impacto

ambiental e no risco a população. Enquanto que os argumentos favoráveis se

concentravam em aspectos econômicos como aumento do consumo de energia e

geração de empregos, argumentos muito difíceis de serem refutados, segundo eles.

104

Page 117: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Alguns alunos disseram que tinham preparado alguma coisa para falar, mas não

o fizeram por temer ser inoportuno nos momentos do debate. Outros tentaram fazer

estas perguntas a mim, demonstrando estarem realmente interessados na questão.

Avalio que o debate não teve boa qualidade, o que eles concordaram, mas que a

experiência é válida. Motivei-os dizendo que os erros e dificuldades encontrados servem

como aprendizado e que eles terão oportunidades de fazerem melhores argumentações

em outras atividades durante suas vidas.

Apêndice C.7 Sexto encontro: Posicionamento e avaliação

individual

Neste encontro, foi apicada a avaliação, que consistiu das seguintes questões:

Questão 1 – Explique o que você sabe sobre:

a) Enriquecimento de urânio;

b) Fissão nuclear e reação em cadeia;

c) Radiação;

d) Usinas nucleares;

e) Bomba atômica.

Questão 2 – Elabore um texto dissertativo-argumentativo respondendo à

pergunta

“O Brasil deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”.

O texto deve levar em conta os aspectos sociais e ambientais, que envolvem as

populações locais, aspectos político-econômicos que envolvem questões sobre

desenvolvimento econômico e aspectos técnico-científicos, como funcionamento,

produção de energia e análise de riscos.

No próximo apêndice (APÊNDICE D - DADOS DA APLICAÇÃO DO

PRODUTO), estão categorizados os escritos dos alunos.

105

Page 118: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Apêndice D

Dados da aplicação do produto

Nenhum aluno faltou ao dia da avaliação, totalizando 34 avaliações feitas.

Abaixo, segue uma categorização dos seus escritos em cada item. Os trechos transcritos

abaixo estão exatamente como os alunos escreveram, por isso contêm escritos

destoantes da norma culta da língua portuguesa.

Na questão 1, na qual os alunos explicaram seus conhecimentos associados a

alguns conceitos, os trechos transcritos estão organizados por categorias. Na questão 2,

na qual os alunos escreveram textos dissertativo-argumentativos, os trechos transcritos

estão organizados por aluno e, a fim de preservar suas identidades, estes estão

identificados por números.

Apêndice D.1 Questão 1 - a) Enriquecimento de urânio

Mencionaram ou fizeram alusão à distribuição de isótopos de urânio: 16 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “É a proporção de urânio 235.”

◦ “O enriquecimento do urânio consiste em aumentar a quantidade de urânio-

238 e diminuir a quantidade de urânio-235, ...”

◦ “É aumento do urânio-235.”

◦ “O enriquecimento do urânio consiste em aumentar a proporção de urânio-

235, ...”

Mencionaram ou fizeram alusão aos níveis de enriquecimento e suas finalidades:

8 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “Urânio enriquecido a 3 % é usado para produzir energia, já ele

enriquecido a 90 % é usado para produzir bombas nucleares.”

106

Page 119: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

◦ “Um urânio enriquecido a uma determinada proporção pode gerar energia

de qualidade, enquanto se muito enriquecido pode formar uma bomba

atômica.”

◦ “Enriquecer urânio é você transformar de 0,7 para 3,0% para distribuir

energia, ou até 90% no caso da construção de uma bomba atômica.”

Mencionaram ou fizeram alusão ao mecanismo de funcionamento: 5 alunos.

Uma das respostas:

◦ “O U-235 e o U-238 são inseridos em uma centrífuga. Quando a centrífuga

gira a uma velocidade constante, o U-238 vai para a borda e o U-235

permanece no centro, aumentando assim sua concentração.”

Mencionaram ou fizeram alusão ao local onde é feito o processo: 4 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “O enriquecimento de urânio é produzido na Bahia e de lá ele é mandado

para resende onde ele é produzido em cubinhos pra que possa gerar

energia.”

◦ “Aqui no Brasil o Urânio é encontrado em uma mina em Caetité em Lagoa-

Real para ser enriquecido o Urânio é levado a resende uma empresa que se

chama INB. ...”

Mencionaram o temor pela possibilidade da construção de uma bomba atômica:

3 alunos.

Uma das respostas:

◦ “... quando dizem que o urânio está sendo enriquecido as pessoas já ficam

com medo, pensando que pode ser a criação de uma bomba atômica.”

Respostas não relacionadas à questão, confusas ou em branco: 7 alunos.

Somando o número de alunos das categorias acima, obtemos um total de 43

alunos. Isso acontece porque 3 alunos aparecem, cada um, em 3 categorias e outros 3

107

Page 120: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

alunos, em duas categorias. Estes alunos mencionaram mais de um aspecto, como

exemplificado abaixo:

◦ “O enriquecimento do urânio consiste em aumentar a proporção de urânio-

235, que se encontra 0,7%. Um urânio enriquecido a uma determinada

proporção pode gerar energia de qualidade, enquanto, se muito enriquecido

pode formar uma bomba atômica.”

◦ “O país que diz que vai enriquecer urânio as pessoas ficam apreensivas

pois temem a possibilidade da construção da bomba atômica. O urânio é

colocado em uma centrífuga e ela gira levando o urânio mais pesado para

as laterais e se retira o urânio que está no meio e ele pode ser usado em

energia elétrica se enriquecido a 3% e em bombas se enriquecido a 99%.”

Apêndice D.2 Questão 1 - b) Fissão nuclear e reação em

cadeia

Mencionaram ou fizeram alusão à necessidade de uma partícula subatômica a

mais para provocar a fissão do urânio: 20 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “fissão nuclear é quando uma molécula é adicionada no urânio, com isso

fica instável.”

◦ “Para que o núcleo do urânio-235 se fisse, é necessário deixá-lo instável,

'jogando' uma partícula de nêutro, ...”

◦ “... ocorre quando um nêutron é 'atirado' no urânio e ele se divide, ...”

◦ “Quando é adicionado 1 nêutron ao U-235 ele fica inconstante e se fissiona,

...”

Mencionaram ou fizeram alusão à liberação de nêutrons, em uma fissão, que

encontra outros núcleos fissionando-os: 10 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “... , assim fazendo o urânio liberar nêutrons, assim entrando em contato

com outro urânio, esse é a reação em cadeia.”

108

Page 121: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

◦ “... , fazendo com que ele se separe gerando subprodutos que solta mais 3

nêutrons fazendo com que esses 3 nêutrons encontrem mais núcleos de

urânio-235 e fissionando-os também.”

Mencionaram ou fizeram alusão à liberação de radiação e/ou de núcleos

menores: 5 alunos.

Respostas:

◦ “... , onde libera energia e núcleos filhos.”

◦ “... liberando raios gama outras moléculas ...”

◦ “... que gera o bário, césio e um nêutron livre ...”

Associaram à aplicação na bomba atômica ou em usinas nucleares: 3 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “fissão nuclear é a divisão onde queimao se o uranio 235 e uranio 238 e

são utilizados para criar uma bomba atômica”

◦ “Fissão nuclear é a extração de urânio U-235 e colocado nos reatores das

usinas. ...”

Explicou de maneira generalista o que é um processo em cadeia: 1 aluno.

Resposta:

◦ “Reação em cadeia, é o tipo de reação que tem um ponto de partida e com

isso desencadeia varias outras reações continuas.”

Respostas não relacionadas à questão, confusas ou em branco: 8 alunos.

Novamente a soma do número de alunos acima é maior do que o número de

alunos avaliados, totalizando 47. Desta vez, 4 alunos se enquadraram em 3 categorias,

cada um, e outros 5 alunos se enquadraram em 2 categorias, cada um. Seguem exemplos

destas respostas:

◦ “Fissão nuclear, um nêutron entra em contato com o núcleo gerando uma

instabilidade provocando sua fissão. Após sua fissão se divide em bário e

109

Page 122: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

kriptônio e mais 3 nêutrons, que vai entrando em contato com outros

núcleos e provocando sua fissão, gerando a reação em cadeia.”

◦ “Um urânio enriquecido é bombardeado por um nêutro, esse urânio (235)

absorve esse nêutron causando a fissão do urânio, que solta núcleos de

bário e criptônio e 3 neutros, liberando energia radiativa gama. A quebra

do urânio não se da pelo impacto, mas pela instabilidade causada pela

absorvição desse neutro.”

Apêndice D.3 Questão 1 - c) Radiação

Mencionaram ou fizeram alusão a diversos tipos de radiação, que podem ser

benéficas ou não: 18 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “Radiação existe em todo lugar, nos somos radiantes (produzimos radiação)

mais se tiver muita radiação pode oferecer risco porque pode alterar nosso

DNA.”

◦ “Radiação são partículas emitidas em forma de ondas que pode ou não

fazer mal ao ser, ambiente ou animal. A radiação infravermelha e

ultravioleta são emitidas pelo sol, que respectivamente são energia térmica

e vitamina D. Já a radiação e . elas conseguem atravessar o corpo em

uma profundidamente que os outros não conseguem, fazendo mal para o

indivíduo.”

◦ “Estamos em contato com alguns tipos de radiação, mas que não são

prejudiciais ou tão prejudiciais para nós. Radiação usada em usinas

nucleares são prejudiciais, devem ser tratadas com muito cuidado e não

haver contato.”

◦ .... Temos radiações através das televisões, radios, celulares, etc.”

Consideraram como sinônimo de contaminação e/ou associaram a algo

necessariamente nocivo aos seres vivos: 8 alunos.

Algumas respostas representativas:

110

Page 123: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

◦ “A radiação é perigosa.”

◦ “Radiação é o efeito do lixo atômico que se propaga pelo ar quando exposto

ocorrendo a contaminação de pessoas rios e terras.”

◦ “É uma contaminação que pode afetar o solo e o ar, com grande riscos para

as pessoas se entrarem em contato com a radiação sem equipamento de

segurança.”

◦ “Material radioativo, ou seja, contaminado que pode causar doenças e

etc.”

Consideraram que necessariamente tem origem no urânio: 3 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “Acontece devido ao elemento químico urânio altamente radioativo que

serve como principal combustível em usinas nucleares.”

Respostas não relacionadas à questão, confusas ou em branco: 5 alunos.

Ao contrários dos itens anteriores, nenhum aluno se enquadra em mais de uma

categoria, de modo que a soma resulta em 34 alunos.

Apêndice D.4 Questão 1 - d) Usinas nucleares

Mencionaram ou fizeram alusão a produção de energia elétrica: 30 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “São usinas que 'fazem' energia.”

◦ “Usina nuclear e um lugar onde fabrica energia elétrica para o povo. ...”

Mencionaram ou fizeram alusão a riscos e benefícios: 13 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “São muito importantes para produção de energia, porém são perigosas

demais, exigem muitos investimentos.”

111

Page 124: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

◦ “As usinas nucleares são feitas para gerar energia. Muitos que moram perto

de uma usina sentem medo de acidentes, pois pode soltar uma radiação

perigosa para a população.”

◦ “... . Ela não polui o meio ambiente, utiliza de reatores e produz energia em

grande escala.”

Mencionaram ou fizeram alusão a um material radioativo como fonte de energia:

11 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “São usinas que produzem energia a base de urânio.”

◦ “Nas usinas nucleares o U-235 é enriquecido a 3% e usado para produção

de energia.”

◦ “Uma usina onde se é usado produto radioativo para produzir energia

elétrica.”

◦ “Usinas nucleares, são uma fonte de energia que usa produto que contém

radiação, para produzir e distribuí-la.

◦ “Usinas com produtos radioativos (como o urânio enriquecido ou plutônio)

como combustível para produção de energia.

Mencionaram ou fizeram alusão ao mecanismo de funcionamento: 2 alunos.

Uma das respostas:

◦ “... , onde ele fica superaquecido, assim eles jogam água, ela vira vapor

assim girando a turbina formando energia.”

Mencionaram o local de instalação: 2 alunos.

Uma das respostas:

◦ “... .No Brasil se tem duas dessas usinas localizadas em Angra dos Reis-RJ,

e mais uma em processo de construção. ...”

Resposta em branco: 1 aluno.

112

Page 125: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Somando o número de alunos das categorias acima, obtemos um total de 59

alunos. Isso acontece porque 12 alunos aparecem, cada um, em 2 categorias, 5 alunos

aparecem 3 categorias e 1 aluno aparece em 4 categorias. Estes alunos mencionaram

mais de um aspecto, como exemplificado abaixo:

◦ “As usinas nucleares tem função de gerar energia a partir do urânio

enriquecido para fins pacíficos. Ela usa urânio para fazer que a água se

aqueça, produzindo vapor e girando a turbina que transmite movimento

para o gerador produzir energia.

◦ “Usina que usa radiação nuclear para produzir energia. Lá eles também

tem lixo radioativo que é bem perigoso, no Brasil existe duas delas e esta

sendo construída 3ª em Angra 3 a qual vai aumentar a capacidade de uso de

energia.”

◦ “São usinas que produzem maior quantidade de energia O risco é bastante,

mas também tem pontos positivos a serem discutidos. O lixo é armazenado

em local isolado e seguro.”

Apêndice D.5 Questão 1 - e) Bomba atômica

Mencionaram ou fizeram alusão à necessidade de uma proporção maior de

urânio físsil: 26 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “Bomba atômica é o urânio 235 enriquecido a mais de 90% e comprido.”

◦ “A bomba atômica ela precisa de alta concentração de urânio 237 precisa

mais do que uma usina nuclear.”

◦ “Se um urânio for enriquecido a 90% é feita a bomba atômica e por isso

muitos ficam com medo quando é anunciado.”

Mencionaram ou fizeram alusão à necessidade de uma contenção: 7 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “Bomba atômica é uma grande quantidade de urânio 236 dentro de uma

contenção.”

113

Page 126: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Mencionaram ou fizeram alusão à emissão de radiação: 5 alunos. (9, 10, 13, 18,

28)

Algumas respostas representativas:

◦ “Como o próprio nome diz é uma bomba que quando explode transmite uma

radiação forte que pode matar qualquer um que entrar em contato.”

Mencionaram o seu uso na história: 3 alunos.

Algumas respostas representativas:

◦ “Bomba atomica que provocou o acidente de Hiroshima e ate hoje tem os

seus danos lá.”

◦ “Pode ser produzido com o urânio 235 e pode causar grandes estragos

como em Hiroshima.”

Mencionaram a reação em cadeia e/ou a reação nuclear: 3 alunos.

Respostas:

◦ “É quando enriquece urânio e forma uma reação em cadeia que se

explode.”

◦ “Bomba atômica é uma arma explosiva e sua energia é deriva de uma

reação nuclear.”

Mencionou a formação da opinião pública: 1 aluno.

Resposta:

◦ “Um país quando enriquece de urânio é temido por ser capaz de fazer a

bomba atômica que é capaz de causar um enorme estrago.”

Respostas não relacionadas à questão, confusas ou em branco: 3 alunos.

Somando o número de alunos das categorias acima, obtemos um total de 49

alunos. Isso acontece porque 11 alunos aparecem, cada um, em 2 categorias e 2 alunos

aparecem em 3 categorias. Estes alunos mencionaram mais de um aspecto, como

exemplificado abaixo:

114

Page 127: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

◦ “A bomba atômica é o enriquecimento do urânio-238 em 90% para fazer

com que ao entrar em contato com o fundo do recipiente ele exploda

liberando radiação a, b e g.”

◦ “Formada a partir do enriquecimento a 90% de urânio 235. São bombas

letais que ao serem acionadas explodem e transmitem radiação em grande

quantidade.”

◦ “O U-235 deve ser enriquecido 90% para formar uma bomba atômica. Para

se formar a bomba atômica é necessário uma câmara de contenção ampla e

uma proporção entre U-235 e U-238.”

◦ “Quando colocamos o urânio dentro de uma cápsula espaçosa e o

bombarardemos com neutros eles se chocam entre si e é necessario por

volta de 54% do urânio 235 e com isso, é criada uma bomba extremamente

radiativa.

◦ “É uma quatidade de urânio 235 encapsulada por uma esfera. Usa-se um

projétil de U235 que entra em colisão com a esfera causando a explosao.”

(complementa-se a resposta com um desenho esquemático semelhante ao

encontrado no material do aluno)

Apêndice D.6 Questão 2

Elabore um texto dissertativo-argumentativo respondendo à pergunta

“O Brasil deve aumentar ou não o investimento em energia nuclear?”.

O texto deve levar em conta os aspectos sociais e ambientais, que envolvem as

populações locais, aspectos político-econômicos que envolvem questões sobre

desenvolvimento econômico e aspectos científico-tecnológicos, como funcionamento,

produção de energia e análise de riscos.

Aluno 1

Opinião: “Na minha opinião o Brasil deve aumentar o investimento em usinas

nucleares.”

Aspectos político-econômicos e socioambientais: “Apesar de ser um pouco mais

caro, ela faz menos mal a natureza por não emitir gases poluentes.”

115

Page 128: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Planos de emergência: “A população que mora perto da usina de angra têm

total preparo para qualquer tipo de emergência, pois infelizmente não é 100% segura.”

Aspectos sociopolíticos: “Além de uma usina gerar mais emprego em uma

cidade, ela ajuda contribuir na verba. com isso tem mais transporte publicos rodando

na cidade, entre muitas outras coisas.”

Aspectos político-econômicos e científico-tecnológicos: “..., com as usinas

temos mais desenvolvimento não só econômico mas também na parte científica. E

graças a úsina está acontecendo várias novas pesquisas em relação funcionamento,

produção de energia e analise de risco.”

Aluno 2

Opinião: “Na minha opinião, ele não deve investir em energia nuclear.”

Produtividade e aspectos socioambientais: “Porque apesar de ser uma boa fonte

de energia, oferece muito mais riscos do que benefícios, além de não ser uma fonte

renovável.”

Aspectos sociopolíticos e riscos: “Apesar de dar empregos a população vizinha

da empresa nuclear também dá muitos riscos por mecher com altos níveis de

radiação.”

Fontes alternativas, custos, e aspectos socioambientais: “O Brasil é um lugar

rico em materia prima de energia, não é nesceçário criar uzinas nucleares super caras

e perigosa ao meio ambiente, apesar de não soltar muitos gases poluentes, mas se caso

alcontecer algo no local, como um acidente nuclear na usina, como o ocorrido em

Shernobyl, ...”

Aluno 3

Opinião: “O Brasil não deve aumentar os investimentos em energia nuclear ...”

Riscos e aspectos sociopolíticos e planos de emergência: “... porque ela traz

risco a sociedade o povo, no Brasil temos a usina nuclear em angra RJ, chamada de

angra I e angra II temos a III em construção sem autorização, imagina se acontece um

acidente, para evacuar o povo da cidade teria só uma condição a estrada federal onde

acontece muito deslizamento de terra e assim o transito agarra isso e um grande risco

para população.”

116

Page 129: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Contexto no Brasil: “... no Brasil na pesquiza 92% e contra e 18% e a favor,

32% são contra por ter medo de uma construção de bomba atomica mais isso aqui no

Brasil não acontece porque 1% e usado para medicina e 99% para energia eletrica,

mas só que na hora de eles construir eles não pede opinião do povo se quer ou não.”

Aluno 4

Opinião: “O Brasil deve sim aumentar o investimento em energia nuclear.”

Aspectos científico-tecnológico e sociopolíticos: “É muito importante para

pesquisas, para o desenvolvimento das tecnologias, para portas de empregos.”

Medidas de segurança: “Apesar de todos os riscos e nunca ter 100% de certeza

que não vai acontecer nenhum acidente, a cada dia eles procuram a melhoria para a

segurança das pessoas, para que nada aconteça.”

Aluno 5

Acidentes históricos: “Acidentes como Shernobyl e Fukushima, fazem pensar

bastante ...”

Custos, aspectos científico-tecnológicos, aspectos sociopolíticos, risco e temor

social: “.. requer espaço, capital, tecnologia, entre outras coisas. O lucro gerado, os

empregos fornecidos são importantes, mas a área para construção pode gerar danos ao

ambiente, a população fica desconfiada com uma usina nuclear perto de casa.”

Contexto no Brasil: “O Brasil comparado a países como Estados Unidos, por

exemplo, desenvolvido, tem uma desvantagem enorme em relação a usinas, mas o

Brasil não é desenvolvido e precisa ver outros aspectos como saúde, educação. Afinal,

para construção de usinas, precisa de pessoas capacitadas e em caso de acidentes, ter

onde recorrer.”

Opinião: “Todos precisam de energia, mas é importante perceber que o Brasil

precisa evoluir em outros aspectos para depois pensar em energia nuclear.”

Aluno 6

Deixou em branco.

117

Page 130: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aluno 7

Saiu da escola.

Aluno 8

Opinião: “Eu acho que o Brasil não deve aumentar o investimento com energia

nuclear ...”

Custos e riscos: “... por que é uma energia cara e perigosa para a população

próxima à ela. … Caso ocorra um vazamento de gás radioativo ou até mesmo uma

explosão da usina uma vasta area sera perdida por causa da radiação.”

Aluno 9

Opinião: “O investimento em energia nuclear no Brasil é algo bastante

polêmico, mas no meu ponto de vista é algo desnecessário para o Brasil, ...”

Contexto no Brasil, custos e fontes alternativas: “..., porque ele já está cheio de

problemas econômicos e sociais; e as usinas são extremamente caras para serem

montadas e desmontadas. O Brasil tem muitos outros recursos para poder adquir

energia e diferentes formas para empregar uma população se esse realmente for o

argumento de que o país precisa das usinas; ...”

Riscos: “... Só que eles não pensam no perigo que isso pode acarretar para a

população e para o meio ambiente (duas coisas que não podem ser substituídas nem

com a maior das inteligências), mesmo que a segurança e a tecnologia seja 90%

confiável, ainda existe 10% de chance de dar errado. O lixo atômico não pode ser

descartado em qualquer lugar, ou seja, daqui a pouco não haverá mais espaço pra

tanto lixo, as pessoas que trabalham nas minas são expostas a ambientes contaminados

e não possuem muitos dispos de preparos ou cuidados.”

Aspectos sociopolíticos e político-econômicos: “Para que esse problema seja

resolvido, é preciso empenho do governo para fazer um país de um país emergente a

desenvolvido (em todos os aspectos) para que a população esteje preparada com os

bônus e ônus das usinas.”

Aluno 10

Opinião: “Essas usinas são muito importantes para o Brasil.”

118

Page 131: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aspectos socioambientais: “O Brasil poderia investir mais nessas usinas pois

elas não poluem o meio ambiente nem o aquecimento global.”

Riscos: “Físicos apoiam as usinas, mas também tem noção dos riscos, por isso

estão trabalhando para melhorar a segurança dessas usinas, um dos riscos é o lixo

tóxico, o enriquecimento do Úranio.”

Custos e produtividade: “Sim, as usinas tem muito custo financeiro mas após

construídas elas rendem muito mais do que foi investido.”

Temor social e aspecto político-econômico: “A população local, com certeza

tem seus medos mas sabem que são fundamentais para o país. As usinas Nucearestem

um desenvolvimento econômico melhor do que as usinas hidrelétricas, eólicas e solar,

pois a usinas nucleares transmite muito mais energia e gasta menos.”

Aluno 11

Opinião: “Todos sabem que as usinas nucleares são importantes, ...”

Temor social: “..., elas ainda são um temor para uma parte da população.”

Medidas de segurança: “Nas usinas tem um processo de segurança para tudo

ficar no controle e não acontecer acidentes. É garantido 90% de segurança. Ao redor

da usina tem limite de espaço entre ela e a estrada, e um prédio de concreto e aço em

volta dos reatores capacitada para aguentar impactos de tsunamis, terremotos e etc.

Planos de emergência: “Caso aconteça alguma coisa tem preparado um

esquema para a população dos efeitos da radiação. Os moradores de Angra que mora

perto das usinas passam por treinamentos a cada dois anos e todo dia 10 toca uma

sirene alertando que é só um treinamento.”

Aspectos sociopolíticos: “A usina entrega verbas para a prefeitura que investe

nos bairros. Também ajuda com ônibus, movimentos sociais e festas de fim de ano.

Riscos, aspectos socioambientais e medidas de segurança: “Uma preocupação

que é muito falada é sobre o lixo tóxico que eles soltam na praia. Mas os tubos onde

tem e foram feito os processos são colocados em uma piscina dentro da usina. Pode ter

riscos sim nas usinas nucleares, mas em qualquer usina vai ter riscos. Todo tomam as

devidas seguranças para que nada aconteça e é raro algo acontecer, então se é algo

útil e importante para a população, acho que devem investir.”

119

Page 132: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aluno 12

Saiu da escola.

Aluno 13

Opinião: “Não acho necessário a construção de outras usinas nucleares ...”

Custos e temor social: “... pois seus custos são bem elevados e o nível de

insegurança e medo da população tambem são bem grandes.”

Riscos: “... ela pode com um acidente destruir muito mais que uma usina

hidrelétrica destrói para existir.”

Aspectos político-econômicos: “Políticos e alguns economistas discutem que o

Brasil precisa de gastar e produzir mais energia para ter mais chances de ser um país

desenvolvido, mas eu prefiro morar em um país em lento estágio de desenvolvimento do

que em um país que tem radioatividade ativa por causa da ganância e pensamento

egoísta de políticos e economistas.”

Aluno 14

Opinião: “Investimento em energia nuclear” (a favor)

Aspectos científico-tecnológicos: “A usina de energia nuclear tem como seu

principal combustível o urânio que é um elemento químico altamente radioativo.”

Risco: “não é possível afirmar que essas usinas são absolutamente seguras,

colocando em risco a população local de onde se encontram as usinas.”

Planos de emergência: “Para suprir essa insegurança, a cada dia 10 de cada

mês toca uma sirene para deixar os moradores em 'alerta' (um tipo de treinamento)

caso houver quaisquer chances de falhas, havendo transportes e abrigos para os tais.”

Custos e aspectos socioambientais: “O investimento em energia nuclear não é

tão caro quanto as outras fontes de energia, além de ser limpa é capaz de gerar muito

mais energia do que qualquer outra fonte.”

Disponibilidade de matéria-prima: “O Brasil deve e pode aumentar seu

investimento em energia nuclear, sendo que ele mesmo é o país que mais produz o seu

combustível!”

120

Page 133: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aluno 15

Custos e fontes alternativas: “Para investir em uma usina nuclear são gastos

aproximadamente 10 bilhões de reais, com esse dinheiro gasto, poderia investir em

energias que ofereceriam menos riscos para a sociedade, como eólicas, hidrelétricas e

solar.”

Riscos e planos de emergência: “Nenhuma construção é 100% segura, sempre

há riscos de algum acidente, por falha humana, mecânica ou até mesmo por acidentes

na natureza. As populações que vivem nos arredores dessas usinas recebem

treinamentos caso aconteça algum acidente nuclear, mas a população é tão grande que

pode não haver recursos para todo mundo se acontecer algum acidente. As

consequências desse acidente não são imediatas como as de um acidente de avião, elas

podem aparecer tempos depois, como causar mutações cromossômicas e até câncer, e

isso pode ocorrer anos”

Opinião: ”... o Brasil não deve aumentar o investimento.”

Aluno 16

Fontes alternativas: “Se fossem usadas outras fontes de energia, como a eólica a

solar ou hidrelétricas, ocupariam grandes faixa terrestres, e alguns rios, prejudicando

o meio-ambiente.”

Medidas de segurança: “Os lixos radioativos são bem guardados, diminuindo a

probabilidade de acidentes, as estruturas tem contenções fortes, aguentando o impacto

de tremores, maremotos, explosões e quedas de aviões.”

Planos de emergência: “A cada dia 10 do mês a tocada uma sirene alertando os

moradores de que é apenas um teste.. E em caso de acidentes evacuarem rapidamente a

cidade.”

Aluno 17

Riscos e Acidentes históricos: “As usinas nucleares são muito perigosas para a

população que vive ao seu redor, … Quando houve o terremoto seguido de Tsunami, no

Japão, a usina nuclear se descontrolou, aumentando assim o nível de radioatividade e

colocando em risco toda a população local. Isso é muito perigoso pois se alguém é

121

Page 134: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

contaminado pela radioatividade, não só ele, mas até a 3ª geração de sua família pode

sofrer deficiências e/ou danos corporais por causa dessa contaminação.”

Opinião: “... o Brasil só deve aumentar o investimento em energia nuclear se

hhouver capital e preparação suficiente para proteger a população pois, ainda mais

importante do que a energia é a vida e o bem estar das pessoas, ...”

Aluno 18

Opinião: “..., o Brasil não deve aumentar o investimento em energia

nuclear, ...”

Custos e fontes alternativas: “... uma usina nuclear não é barato, a construção

de Angra 3 por exemplo é de 8 bilhões de reais, esse é um dinheiro que poderia ser

melhor aproveitado em outras fontes de energia, a energia hidrelética por exemplo.”

Riscos e aspectos sociopolíticos: “Eu sei que uma usina nuclear gera muitos

empregos e, é também responsável por quase metade da energia da população. Mais eu

acho que os riscos são maiores que os benefícios, tambem porque, nenhum cientista

pode afirmar que uma usina é 100% segura, sempre a falhas humanas ou ate mesmo

falhas tecnicas, e esses riscos são muito perigosos pra toda população.

Fontes alternativas: “... o Brasil deve … investir em outros tipos de energia, isso

ira salvar o meio ambiente e claro, a população!”

Aluno 19

Opinião: “Sim Deve aumentar, ...”

Produtividade: “.... porque as usinas geram mais energia do que qualquer

outra.”

Medidas de segurança: “É segura lembrando que as chance de explosão nunca

é 0% mas se construi la do jeito certo protegendo o reator nuclear com paredes de

chumbo ou aço e concreto as chances de vazar radiação quando haja uma explosão

são poucas. … O lixo produzido e guardado na praia coberto por areia e chumbo”

Aspectos sociopolíticos: “Além de contar que gera bastante emprego, ...”

Aluno 20

Opinião: “... o Brasil deve sim aumentar o investimento em energia nuclear ...”

122

Page 135: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aspectos sociopolítico: “a usnia gerou bastante emprego para as pessoas e

divide uma verba com a prefeitura para investir na cidade como festas de fim de ano,

ônibus para locomover as pessoas e mais...”

Planos de emergência: “A usina de Angra já está com planos para transportar

as pessoas pelo mar caso aconteça alguma coisa, estão fazendo o possível para

segurança dos moradores. Em Angra todo dia 10 do mês a sirene toca para ver se está

tudo sobre controle e as pessoas já estão cientes.”

Temor social: “Ficam com medo da sirene é claro, quem não ficaria, achando

que poderia acontecer alguma coisa, mas é só mesmo um método para ver se está tudo

bem.”

Aluno 21

Opinião: “No Brasil não há necessidades de termais usinas nucleares, ...”

Aspectos político-econômicos: “Até 2050 planejam construir mais sete usinas

nucleares no Brasil, seria uma coisa impossível de fazer, pois o prazo curto de uma

construção da usina é de 20 a 25 anos e uma construção no mínimo custa 8 bilhões.

Contexto no mundo: “Pois esse planejamento voltou a ser discutido há pouco

tempo, porque quando ocorreu o acidente de Fukushima no Japão, esse assunto foi

para na gaveta.”

Aspectos socioambientais e riscos: “... além de ser um lugar que não é limpo é

perigoso para quem nela trabalha e para os que estão ao redor, pois se acontecer uma

explosão, se um gás vazar e se afetasse os moradores e os matasse, quem se

responsabilizaria por eles?”

Aluno 22

Aspectos socioambientais e produtividade: “... produz boa energia em grande

escala, não depende de estações do ano, e não ocupa um espaço grande, quando

comparada com outras usinas.”

Aspectos científico-tecnológicos e político-econômicos: “... levando em

consideração que a tecnologia e a população vem crescendo constantemente, é óbvio

que o consumo de energia elétrica também cresce. Considerando esse aumento na

demanda, é necessário mais investimento.”

123

Page 136: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Disponibilidade de matéria-prima: “... traria mais benefícios, visando que o

urânio é abundante e sua capacidade e sua capacidade de produção também, ...”

Riscos: “... quanto ao risco da população, é uma questão discutível, pois tudo

criado por seres humanos, pode causar danos ou ocorre alguma falha, sendo qualquer

fonte de energia com alguma imperfeição! Basta um sistema de segurança

desenvolvido.”

Aspectos sociopolíticos e científico-tecnológicos: “Ressaltar que as usinas

nucleares também contribue para população, com empregos, centros de pesquisas e

muitas outras coisas ...”

Opinião: “Sendo assim, alguns riscos talvez improváveis, são válidos em visa

dos inúmeros benefícios de uma usina nuclear!”

Aluno 23

Opinião: “O Brasil deve se preocupar a se dedicar mais em outros tipos de

investimentos ao invés de investir em energia nuclear, ...”

Riscos e custo: “... pois além de corrermos riscos com as usinas nucleares, esse

investimento é muito caro.”

Aspectos socioambientais: “... são jogados vários resíduos e lixos tóxicos

também no mar, além de soltarem gases não CO2 mas, outros gases que contribuem

para o efeito estufa.”

Riscos: “Além da vida das populações (moradores) locais estarem em risco,

pois pode acontecer de a temperatura lá dentro (das usinas) se elevar por falhas

técnicas e explodir pode não haver tempo de socorrer toda a população. Envolvem

questão também de doenças causadas por contato com a radiação que contém lá

dentro, doenças como câncer, mutações e etc.”

Aluno 24

Opinião: “* Contra”

Plano de emergência: “... se caso houver um 'acidente' Angra 1 ou 2 não terá

preparo o suficiente para se deslocar de um lugar para outro, mas com isso uma

população com um risco do seu lado, todos ficarão em congestionamento podedento

piorar a situação.”

124

Page 137: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Custos: “... adaptar um lugar e construir uma Usina o custo saíra muito alto, e

todo o investimento da Usina virá do bolço da população Brasileira, como os impostos,

e com tudo isso irá correr risco, ...”

Aluno 25

Opinião: “Em relação a usina nuclear eu sou contra ...”

Aspectos socioambientais: “... por ela ser muito suja e prejudicial aos

moradores locais, ...”

Custo: “... e para construila é gasto muito dinheiro, só em angra 1 foram gastos

1,8 bilhões de dolares ...”

Fontes alternativas: “... e o Brasil tem mares Sol e tem condições de construir

usinas eolicas e solares que é menos prejudicial e tem chance de se tornar um país

desenvolvido ...”

Risco e Acidentes históricos: “... e o funcionamento de usina nuclear requer

muito cuidado ou pode acontecer uma tragedia como em Fukushima ...”

Contexto no mundo: “... depois disso a Alemanha parou com a energia

nuclear ...”

Aluno 26

Opinião: “Deve, eu sou a favor ...”

Aspectos sociopolíticos: “... pois as indústrias geram muito emprego

aumentando a igualdade social ...”

Aspectos científico-tecnológicos: “... e é importante em estudos de urânio como

a medicina.”

Aluno 27

Opinião: “Sim e não.”

Aspectos sociopolíticos: “Sim poderia ser construídas mais usinas por que com

ela vem mais trabalho...”

Aspectos político-econômicos: “... poderia sim almentar o tanto de usinas

nucleares no Brasil só que não agora porque estamos em crise ...”

125

Page 138: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aspectos socioambientais: “Ela não possui gasês poluentes, não ocupa grande

parte para ser criada ...”

Aluno 28

Opinião: “Sim, devemos almentar ...”

Aspectos socioambientais: “... por que com uma usina nuclear, o gas liberado

não é prejudicial a natureza, ela muito mais eficaz do que qualquer outro meio de se

obter a energia. Qualquer maneira que se for obter energia de um jeito ou de outro vai

interferir na natureza e suas vantagens são maiores em relação as outras por que não é

dependente do clima, nem de água e nem combustível, sendo dependente apenas do

urânio, por exemplo a usina hidrelétrica em alguns casos tem que retirar nativos das

margens do rio, eólica é dependete de cerca de 2 mil burbinas para transformar o ar

em energia.”

Riscos e medidas de segurança: ”Nenhuma forma é 100% segura, mas tem

formas de segurança e estão preparadas para qualquer tipo de acidente.”

Custos, produtividade e aspectos sociopolíticos: “O investimento para

construção de uma usina é de cerca de 3 bilhões de reais, mas depois de já construida é

possível gerar energia barata e o retorno é muito maior, com a verba sendo

direcionada ao estado.”

Planos de emergência: “As populações locais todos os dias 10 de cada mês são

treinados para uma fuga para o caso de algum acidente e já tem abrigos garantidos.”

Aspectos científico-tecnológico e político-econômicos: “é ótima para a

pesquisa científica e influenciam no desenvolvimento do país, os países mais

desenvolvidos são os que tem mais usinas nucleares. Os lixos radioativos são jogados

em uma piscina … já aconteceram acidentes em outros países, mas é só encaixar a

lógica, não é porque um avião caiu, que deixaremos de voar, ou um barco afunda que

vamos deixar de navegar. Acidentes estão sempre presentes, mas devemos focalizar no

desenvolvimento.”

Aluno 29

Opinião: “Sou a favor do aumento ...”

126

Page 139: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aspectos sociopolíticos e político-econômicos: “... pois vai ajuda em questão de

trabalho, melhorias na saúde, capital e vai gera vida estavel e confortavel.”

Aspectos socioambientais: “A usina emite suas gases mais o carbono

não ...””... e lixo são guardado com cautela e muita atenção.”

Planos de emergência: “..., eles são treinados todo dia dez uma sinine toca e lá

tem transportes disponivel a todo momento.”

Aluno 30

Utilização no Brasil: “No Brasil é utilizado 2% de energia nuclear ...”

Temor social: “As usinas nucleares localizadas em Angra 1, 2 e 3 (ainda sendo

construida) gera um certo medo na população que está próxima, como os moradores

do Parque Mambucaba e Frade.”

Planos de emergência: “Todo dia 10 de cada mês uma sirene toca, onde

significa que está sendo feita a avaliação de segurança. Em caso de vazamento ou de

riscos os moradores serão transportados pelo mar.”

Aspectos sociopolíticos: “A usina nuclear, além de gerar muito trabalho, ela

também distribui a verba para a prefeitura e para os bairros, ajudando também para

eventos sociais e festas de fim de ano.”

Aspectos socioambientais: “Um dos maiores problemas das usinas nucleares é

quantidade de lixo jogada no mar. Mas as usinas nucleares não produzem gases estufa

e em alguns aspectos poluem bem menos que uma hidrelétrica.”

Risco e Acidentes históricos: “A usina nuclear apresenta grandes riscos desde o

acidente en Chernobyl e Fukushima, se ouver um vazamento ou se algo der errado

errado pode gerar grandes estragos.”

Aspectos científico-tecnológicos: “Ao contrário de outras usinas ela é bem

econômica, não precisa de ventos ou de qualquer outra coisa para funcionar, basta

apenas ser instalada em um lugar con água para que o seu funcionamento possa

ocorrer, ...”

Aspectos político-econômicos: “... no Rio de Janeiro 30% da população usa a

energia nuclear. E ela é e pode ser no futuro um grande gerador de econômia e lucros.”

127

Page 140: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aluno 31

Opinião: “Na minha opinião sim, ...”

Aspecto político-econômico: “porque o Brasil sem investimento em usinas

nucleares, não teríamos energia para as cidades.”

Planos de emergência e temor social: “Os moradores passam por um teste que é

realizado todo dia 10, mas ninguém consegue ficar tranquilo sabendo que qualquer

hora pode acontecer um acidente eles teriam que evacuar a area rapidamente, antes

que as Radiações chegassem até eles podendo causar mortes ou ferimentos graves,

quem sair ileso mas infectado não teria uma vida normal e social.”

Aluno 32

Risco, Acidentes históricos e medidas de segurança: “Devido a ameaças um

tanto quanto perigosas, como acidentes desastrosos ocorridos a algum tempo, a

proteção delas vem se ampliando a cada avanço, mas a segurança nuca será de total

rendimento, sempre irá haver riscos comprometedores à população local,que corre um

risco ainda maior.”

Aspectos socioambientais: “Considerando o fato de que o impacto ambiental no

processo de construção e instalação da usina é bem menor do que na hidrelétrica e o

aproveitamento da energia nuclear é bem maior, a utilização dessas usinas vai

proporcionar mais energia em menos tempo e menor dano à natureza. Grande

preocupação se faz presente quando se trata do resíduo radioativo, mas a quantidade

de tal resíduo gerada é extremamente pequena e compacta e é armazenada em locais

isolados e protegidos.”

Opinião: “Em suma, os benefícios que a energia nuclear proporciona são de

grande importância para novos avanços e investir sem poluição é ainda mais

benéfico.”

Aluno 33

Aspectos socioambientais: “Hoje colocam-se os resíduos das usinas nucleares

em antigas minas de sal, ou em grandes piscinas com água pesada. Mas quantos outros

depósitos de lixo nuclear teremos ainda que construir no Brasil? … já não basta a

128

Page 141: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

quantidade de lixo doméstico e industrial que se amontoa em aterros sanitários e lixões

no Brasil afora?”

Risco: “Questão de lógica, e muito simples: se com poucas usinas já acontecem

acidentes, certamente com mais unidades ocorreram, mais ocasiões em que o mundo

ficará boquiaberto, temendo pelas consequências de um novo acidente.”

Opinião: “Infelizmente, talvez sejam necessários outros desastres como o de

Chenobyl para que nosso país veja, finalmente, que esta não é uma boa saída para a

produção de energia.”

Aluno 34

Opinião: “O Brasil é um país de grande sorte. Sua extensão é boa, o clima é

estável, não há muitos tremores de terra. O Brasil tem de tudo para ter uma usina

nuclear, e cnos, deve investir em energia nuclear.”

Temor social, riscos e planos de emergência: “A população teme uma usina

nuclear pois sabem que der algo errado, a usina faz uma tragédia onde ela está

localizada. A população mesmo temendo a usina, grande parte é a favor, pois recebem

todo cuidado que devem, por exemplo todo dia 10, ele se preparam para uma

simulação, caso houver algum problema algum dia.”

Aspectos sociopolíticos e socioambientais: “... a usina Nuclear gera empregos.

Vamos ver um exemplo: Você é um pai de família, e precisa sustentar a mesma, você

trabalharia numa usina nuclear, mesmo sabendo dos riscos? (que são poucos, pois não

há 100% de segurança) – Sim, aceitaria. Todo trabalhador recebe um plano de saúde ...

o armazenamento de lixo atômico fica bem cuidado, ou seja, a usina nuclear não é

poluente. A economia e sai da indústria vai direto, por exemplo em Angra, pra

prefeitura, sendo distríbuida para fins pedagógicos, festas de finais de ano, etc...”

Utilização no Brasil e custos: “A usina nuclear produz 0,2% de toda energia do

Brasil, é sim a mais cara comparada as outras, mas é a melhor quando igualada.”

Aluno 35

Opinião: “Eu acho que deve sim aumentar ...”

Planos de emergência: “..., mais primeiro sempre pensando na população em

volta e em toda segurança como evacuações e etc.”

129

Page 142: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aspectos político-econômicos: “O Brasil precisa se desenvolver, assim como

muitos países que utilizam a energia nuclear sem mesmo tendo tantos recursos como

usinas hidrelétricas.”

Produtividade: “... mesmo que tenhamos outros meios de produzir energia, não

tem um rendimento maior ou igual de uma usina nuclear.”

Riscos e aspectos científico-tecnológicos: “Angra 1 e 2, pode não ser tão seguro

e estar preparado para um acidente, mais com a tecnologia do reator a água, e estando

tanto tempo ativado e não ocorrer nenhum acidente grave.”

Temor social, riscos e aspectos político-econômicos: “As pessoas tem sim

medo,por ser radioativos e perigosos, mais precisamos desenvolver mais sempre

pensando em total segurança para população. Até que se sintam seguros e vejam, como

o país pode crescer. Caro que nunca vai ser 100% seguro mais temos que acreditar em

um país melhor visando as usinas de maneira correta.”

Aluno 36

Opinião: “O Brasil deve aumentar o investimento em energia nuclear.”

Produtividade e aspectos socioambientais: “Uma usina nuclear vale por 4

usinas hidroelétricas se compararmos a produção de energia, sem contar que ocupam

bem menos espaço e não agride a natureza.”

Aspectos político-econômicos: “Com as usinas nucleares poderemos dobrar a

produção de energia no país e caminhar a passos largos para o desenvolvimento.”

Abaixo segue uma quantificação do número de vezes que os aspectos

categorizados apareceram nos textos:

Opinião

◦ A favor – 17

◦ Contra - 14

◦ Não se posicionaram – 3

Riscos – 18

Aspectos socioambientais – 18

Aspectos sociopolíticos – 15

130

Page 143: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Aspectos político-econômicos – 13

Planos de emergência – 13

Custos – 12

Temor social – 9

Aspectos científico-tecnológicos – 8

Produtividade – 7

Fontes alternativas – 7

Medidas de segurança – 7

Acidentes históricos – 5

Contexto no Brasil – 3

Disponibilidade de matéria-prima – 2

Contexto no mundo – 2

Utilização no Brasil - 2

131

Page 144: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Referências Bibliográficas

AULER, Décio; BAZZO, W. Reflexões para a implementação do movimento CTS no

contexto educacional brasileiro. Ciência & Educação, v.7, n.1, p.1-13, 2001.

AULER, Décio; DELIZOICOV, Demétrio. Educação CTS: articulação entre

pressupostos do educador paulo freire e referenciais ligados ao movimento CTS. Las

relaciones CTS en la Educación Científica, 2006.

BAZZO, W. A. Ciência, Tecnologia e Sociedade: e o contexto da educação tecnológica.

Florianópolis: Ed. da UFSC, 1998.

BAZZO, W.; LISINGEN, I. V.; PEREIRA, L. T. do V.; Introdução aos estudos CTS

(Ciência, Tecnologia e Sociedade). Cadernos de Ibero América. OEI - Organização dos

Estados Ibero-americanos para a Educação, a Ciência e a Cultura. Espanha: Madrid,

2003. 151p.

BEMFEITO, Ana Paula Damato. Ondas de rádio no Ensino Médio com ênfase CTS. Rio

de Janeiro, 2008. xiii , 73f. + Anexos : il.col. ; enc. Dissertação (Mestrado) Centro

Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca , 2008.

BRASIL. Constituição (1988). Constituição da República Federativa do Brasil. Brasília,

DF, Senado, 1998.

_______. Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional. Lei número 9394, 20 de

dezembro de 1996.

_______. Conselho Nacional de Educação (CNE). Parecer n. 15, de 1 de junho de 1998.

Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Brasília, DF, 1998b.

_______. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Parâmetros

Curriculares Nacionais (Ensino Médio). Brasília: MEC, 2000.

_______. Ministério da Educação. Secretaria da Educação Básica. Parâmetros

Curriculares Nacionais + (PCN+) - Ciências da Natureza e suas Tecnologias. Brasília:

MEC, 2002.

132

Page 145: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

CARDOSO, Eliezer De Moura; et al. Apostila Educativa: Energia Nuclear. Comissão

Nacional de Energia Nuclear Rua General Severiano, 90 - Botafogo - Rio de Janeiro -

RJ - CEP 22290-901. www.cnen.gov.br.

CRUZ, Carlos Henrique Brito. Vannevar Bush: uma apresentação. Rev. Latinoam.

Psicopat. Fund., São Paulo, v. 14, n. 1, p. 11-13, março 2011.

KRASILCHIK, Myriam. Reformas e realidade: o caso do ensino das ciência. São Paulo

em Perspectiva, 14(1) 2000.

MENEZES, Luís Carlos de et al. Quanta física, 3º ano. 2 ed. São Paulo: Pearson

Education do Brasil, 2013. 272 p. (Coleção Quanta Física; v.3)

MIRANDA, Elisangela Matias. Tendências das perspectivas Ciência, Tecnologia e

Sociedade (CTS) nas áreas de educação e ensino de ciências: uma análise a partir de

teses e dissertações brasileiras e portuguesas / Elisangela Matias Miranda. -- São

Carlos : UFSCar, 2013. 292 f. Tese (Doutorado) -- Universidade Federal de São Carlos,

2012.

PINHEIRO, Nilcéia Aparecida Maciel. Educação crítico-reflexiva para um ensino

médio científico-tecnológico: a contribuição do enfoque CTS para o ensino-

aprendizagem do conhecimento matemático. Florianópolis, 2005. 306 f. Tese

(Doutorado) Universidade Federal de Santa Catarina, 2005.

SANTOS, Wildson Luiz Pereira dos; MORTIMER, Eduardo Fleury. Uma análise de

pressupostos teóricos da abordagem C-T-S (Ciência – Tecnologia– Sociedade) no

contexto da educação. ENSAIO – Pesquisa em Educação em Ciências, Volume 02,

Número 2, Dezembro 2002.

SANTOS, Wildson Luiz Pereira dos. Educação Científica Humanística em Uma

Perspectiva Freireana: Resgatando a Função do Ensino de CTS. Alexandria Revista de

Educação em Ciência e Tecnologia, v.1, n.1, p. 109-131, mar. 2008.

SILVA, Claudio Xavier da; BARRETO FILHO, Benigno. Física aula por aula:

eletromagnetismo, ondulatória, física moderna. 1 ed. São Paulo: FTD, 2010. 382 p.

(Coleção física aula por aula; v.3)

133

Page 146: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

VIANNA, D. M. (Org.). Novas Perspectivas para o Ensino de Física: Propostas para

uma Formação Cidadã Centrada no Enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS).

Rio de Janeiro: Gráfica da UFRJ, 2008.

VIANNA, Deise Miranda et al. Temas para o ensino de física com abordagem CTS

(ciência, tecnologia e sociedade). 1 ed. Rio de Janeiro : Bookmakers, 2012.

VIEIRA, Kátia Regina Cunha Flôr; BAZZO, Walter Antonio. Discussões acerca do

aquecimento global: uma proposta CTS para abordar esse tema controverso em sala de

aula. Ciência & Ensino, vol. 1, número especial, novembro de 2007.

134

Page 147: FÍSICA NUCLEAR NO ENSINO MÉDIO COM ÊNFASE CTS Machado Pires... · convívio me proporciona. Estejam certos, grande parte do que sei sobre docência, eu devo a vocês. Aos meus

Endereços eletrônicos utilizados na pesquisa

BBC Brasil – Notícias.

<http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2011/04/110421_angra_video_texto_jc.shtm

l>. Acesso em 08/05/2015.

Agência Brasil. <http://memoria.ebc.com.br/agenciabrasil/noticia/2011-03-15/brasil-

necessita-da-energia-nuclear-para-crescer-avalia-engenheiro-da-eletronuclear>. Acesso

em 08/05/2015.

Ildo Sauer, Professor. <https://professorildosauer.wordpress.com/2012/06/02/o-brasil-

nao-precisa-de-mais-usinas-nucleares/>. Acesso em 08/05/2015.

INB. <http://www.inb.gov.br/pt-br/WebForms/interna2.aspx?

Secao_id=80&campo=163>. Acesso em 14/07/2015.

G1. <http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2010/05/no-brasil-99-do-uranio-e-

usado-para-gerar-eletricidade-saiba-mais.html>. Acesso em 14/07/2015.

Eletronuclear. <http://www.eletronuclear.gov.br/Not

%C3%Adcias/NoticiaDetalhes.aspx?NoticiaID=1074>. Acesso em 14/07/2015.

Eletronuclear. <http://www.eletronuclear.gov.br/Not

%C3%Adcias/NoticiaDetalhes.aspx?NoticiaID=321>. Acesso em 14/07/2015.

Eletronuclear.

<http://www.eletronuclear.gov.br/Saibamais/Perguntasfrequentes/Temasgeraisoacidente

naCentraldeFukushima.aspx>. Acesso em 14/07/2015.

Nova Escola. <http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/entenda-

acidente-nuclear-japao-621879.shtml>. Acesso em 14/07/2015.

YouTube. <https://www.youtube.com/watch?v=Bo9Zy5_Utco>. Acesso em 14/07/2015.

CNEN. <http://www.cnen.gov.br/noticias/documentos/comparacao_bwr_pwr.pdf>.

Acesso em 14/07/2015.

135