Microreatores nucleares são reatores de fissão de pequena escala, geralmente produzindo na faixa de alguns quilowatts a poucos megawatts elétricos, projetados para serem modulares e transportáveis[1][2]. Eles podem ser montados em fábricas e levados por caminhão, trem ou avião até locais remotos, oferecendo energia elétrica e térmica descentralizada. Ao longo das décadas desde 1946, esses microreatores foram concebidos para diversas aplicações, incluindo geração elétrica civil em comunidades isoladas, uso militar em bases avançadas, propulsão e energia em naves espaciais, além de pesquisa científica e treinamento acadêmico. A vantagem chave dos microreatores é sua compacidade e autonomia: eles prometem operação prolongada sem necessidade de reabastecimento frequente, atendendo lugares ou missões onde combustíveis fósseis ou grandes reatores não são viáveis[3][4].

Os microreatores diferenciam-se dos pequenos reatores modulares (SMR) maiores (de dezenas a centenas de MW) por serem ainda menores (tipicamente abaixo de ~10 MWe) e altamente portáteis[5]. Muitos designs priorizam a segurança passiva e a montagem modular, buscando atender exigências de segurança intrínseca e operação autônoma, essenciais para aplicações sem operadores especializados no local[3][4]. Historicamente, governos, forças armadas, agências espaciais, universidades e, mais recentemente, empresas privadas, têm participado do desenvolvimento de microreatores, impulsionados por diferentes necessidades tecnológicas e estratégicas. A seguir, traçamos o desenvolvimento dessas tecnologias desde os primórdios da era atômica até os projetos atuais em andamento.

Pioneiros Pós-Guerra (Anos 1940–1950)

Nos anos imediatamente após a Segunda Guerra Mundial, as primeiras experiências com reatores de pequena escala lançaram as bases para os microreatores. Em 1946, no Laboratório de Los Alamos (EUA), entrou em operação o reator Clementine, o primeiro reator a nêutrons rápidos do mundo, projetado para pesquisa – ele operava com modesta potência (cerca de 25 kW térmicos) e serviu para estudos iniciais de física de reatores[6][7]. Nessa época, a maioria dos reatores construídos visava pesquisa básica ou treinamento. Por exemplo, laboratórios nacionais dos EUA desenvolveram pequenos

reatores de piscina para estudar configurações críticas em baixa potência. Esses sistemas pioneiros demonstraram a viabilidade de reatores compactos, ainda que não fossem projetados para geração elétrica contínua.

Paralelamente, surgiram as primeiras visões de aplicar pequenos reatores em contextos militares. Já em 1946, a Força Aérea dos EUA lançou o projeto NEPA (Nuclear Energy for Propulsion of Aircraft), investigando a possibilidade de um reator nuclear compacto propulsionar bombardeiros de longo alcance[8]. Ao longo dos anos 1950, esse programa construiu e testou reatores experimentais de alta potência térmica para aeronaves,

embora sem sucesso prático em termos de voo. Entre 1955 e 1957, foram operados no Idaho os reatores experimentais HTRE (Heat Transfer Reactor Experiment), que chegaram a acoplar um reator a um turbojato para demonstrar um sistema de propulsão 20 nuclear aérea[9][10]. Apesar do investimento de mais de 1 bilhão de dólares, o programa de avião nuclear foi cancelado em 1961 por impraticabilidade – o próprio Presidente

Kennedy notou que um avião nuclear útil permanecia "muito remoto na perspectiva previsível"[8].

Enquanto isso, reatores navais de propulsão (como para submarinos) avançavam rapidamente nos EUA e na URSS nos anos 1950, embora esses fossem de potência bem maior que a categoria micro. Contudo, as demandas da marinha pavimentaram tecnologias de reatores compactos e robustos. Em 1954, o USS Nautilus, primeiro submarino nuclear, usava um reator de água pressurizada (~10 MW elétricos) – não um microreator, mas ilustrando a miniaturização em andamento. Os microreatores verdadeiramente pequenos nessa década limitaram-se aos protótipos de laboratório e reatores de pesquisa universitários. Em 1955, o Laboratório Oak Ridge (EUA) testou o Aircraft Reactor Experiment (ARE), um minúsculo reator de sal fundido de 2,5 MWt concebido para aviões, funcionando por uma curta duração[9].

No final dos anos 1950, o conceito de reatores portáteis para aplicações remotas começou a tomar forma. O Exército dos EUA estabeleceu em 1954 o Army Nuclear Power Program (ANPP), com objetivo de desenvolver pequenos reatores móveis ou transportáveis para fornecer energia elétrica e calor em bases distantes e outras instalações isoladas[11]. Nessa época, foram projetados os primeiros reatores em pacote (package reactors) que poderiam ser montados em partes e levados por avião ou caminhão. O SM-1, instalado em Fort Belvoir (Virgínia, EUA), foi o primeiro desses –atingiu criticidade em 1957 e gerava 2 MW elétricos, servindo de protótipo de treinamento e prova de conceito de um reator compacto de água pressurizada[12]. O sucesso do SM-1 levou ao projeto de versões para locais reais e marcou o início da era dos microreatores aplicados.

Ainda em 1958, outro marco foi o desenvolvimento do reator TRIGA (Training, Research, Isotopes, General Atomics). O TRIGA Mark I, um reator de pesquisa de 250 kW instalado na Califórnia, introduziu o uso de combustível de hidreto de urânio-zircônio, conferindo uma característica de segurança intrínseca única: um coeficiente de reatividade fortemente negativo com a temperatura. Em outras palavras, se o núcleo aquecesse muito, a reação nuclear naturalmente desacelerava, prevenindo superaquecimento[13].

Edward Teller, Freeman Dyson e equipe projetaram o TRIGA para ser “seguro até nas mãos de um estudante”, incapaz de sofrer uma fusão catastrófica por design[14]. O primeiro TRIGA entrou em operação em 1958 e tornou-se um modelo amplamente exportado a universidades e institutos ao redor do mundo (66 unidades em 24 países ao longo das décadas seguintes, incluindo um no Brasil, no então IPR, hoje CDTN, em Belo Horizonte)[15]. Essa inovação em design mostrou que microreatores poderiam operar com margens de segurança elevadas, influenciando futuros projetos.

Consolidação nos Anos 1960: Projetos Militares e Espaciais Iniciais A década de 1960 viu a concretização de vários microreatores em funcionamento, tanto

em cenários militares quanto no emergente campo de energia nuclear espacial. Pelo Exército dos EUA (Army Nuclear Power Program ANPP), foram construídos ao todo oito pequenos reatores entre 1957 e 1970, cinco dos quais eram portáteis ou móveis[16].

Várias implantações pioneiras ocorreram:

 PM-2A (Camp Century, Groenlândia) – Primeiro reator nuclear em operação no Ártico. Levado em módulos e montado sob o gelo na

base militar do Exército dos 20 EUA, forneceu ~1,5 MWe e aquecimento para Camp Century de 1960 a 1964[17].

Era um PWR compacto usando urânio altamente enriquecido. Demonstrou a viabilidade de energia nuclear em bases polares, embora operado por poucos

anos devido a mudanças estratégicas e desafios logísticos.

 PM-1 (Estação Sundance, Wyoming, EUA) – Reator de 1 MWe instalado em 1962 no topo de uma montanha para alimentar um radar de defesa aérea

remoto[16]. Operado por ~6 anos, provendo energia confiável até 1968[16]. Esse reator validou o conceito de microreator estacionário para instalações críticas em locais isolados e de difícil acesso.

 PM-3A (Estação McMurdo, Antártica) – Em 1962, a Marinha dos EUA ativou um microreator nuclear na Antártica, o único já operado no continente gelado. O PM- 3A gerou cerca de 1,5 MWe além de fornecer calor para a base de McMurdo por uma década[18]. Abastecido com urânio altamente enriquecido, ele operou até 1972 e produziu um total de 78 milhões de kWh[18]. Apesar do sucesso em reduzir o uso de óleo combustível na estação, o PM-3A enfrentou problemas de vazamento e rachaduras no sistema primário e no vaso de contenção, levando a desligamentos para reparo[19][20]. Após recorrentes falhas, decidiu-se encerrar o projeto; componentes contaminados e cerca de 14 mil toneladas de solo foram removidos da Antártica para descarte adequado[19].

Esse episódio evidenciou os desafios de manter um reator em local extremo e a importância de aprimorar materiais e métodos construtivos.

 SM-1A (Fort Greely, Alasca) – Versão derivada do SM-1, instalada numa base remota no Alasca em 1962. Deu 2 MW elétricos e calor para instalações militares em ambiente subártico até ser desligado em 1972. Assim como outros reatores do ANPP, o SM-1A foi desativado e selado nos anos 1970, permanecendo em armazenamento seguro até recentes esforços de descomissionamento completo[21][22].

 ML-1 (Idaho) – Um dos projetos mais inovadores do ANPP, o ML-1 era um microreator móvel de apenas 300 kWe que cabia basicamente em um contêiner

padronizado, podendo ser transportado por caminhão ou avião[2]. Ele usava um núcleo moderado por hidreto de zircônio (similar ao TRIGA) e gás nitrogênio

pressurizado a ~650 °C como fluido para acionar um turbogerador Brayton (turbina a gás em ciclo fechado)[2]. Testado entre 1962 e 1966 no Idaho, alcançou dois terços de sua potência projetada antes de enfrentar diversos problemas de engenharia (vazamentos de gás, corrosão e falhas mecânicas), levando ao cancelamento em 1966[23][24]. Ainda assim, o ML-1 demonstrou conceitos importantes: rápido setup (12 horas) e controle à distância (unidade de controle podia ficar a 150 m)[2]. A experiência ensinou lições sobre materiais adequadospara alta temperatura e confiabilidade de sistemas compactos.

 MH-1A (Sturgis) – Primeiro e único reator nuclear flutuante dos EUA. Instalado a bordo de um navio adaptado (Sturgis), o MH-1A era um PWR de 45 MWt (10MWe) que operou no Canal do Panamá de 1968 a 1977 fornecendo energia elétrica à zona do canal[25]. Embora de potência na casa de 10 MWe (um pouco além da definição estrita de “micro”), ele representou a ideia de reatores transportáveis por via marítima para suprir regiões costeiras ou ribeirinhas

remotas. Após 9 anos de serviço, foi retirado e estocado. 20

No conjunto, o Army Nuclear Power Program (ANPP) funcionou de 1954 a 1977, culminando nesses protótipos. Embora nenhum desses reatores permanecesse em operação além dos anos 1970, o programa provou a possibilidade de reatores pequenos e levou a melhorias em projeto – por exemplo, uso de módulos pré-fabricados, configuração integral compacta e arranjos de controle simplificados[11]. Em 1961, contudo, um grave incidente reforçou a necessidade de rigor nos aspectos de segurança: o Reator SL-1 (Stationary Low-Power Reactor Number One). Localizado no Idaho como

protótipo do ANPP, o SL-1 sofreu um acidente catastrófico em janeiro de 1961 quando erro operacional (retirada indevida de uma barra de controle) provocou uma excursão de potência explosiva. O núcleo atingiu energia de pico (~20 GW em 4 milissegundos) e a explosão de vapor resultante matou os três operadores presentes[26][27]. Foi o primeiro acidente fatal com reator nos EUA, levando a mudanças de projeto em microreatores

posteriores – por exemplo, mecanismos de barras de controle que evitassem remoção manual completa e maior ênfase em coeficientes de reatividade negativos e projetos auto-limitantes. Após SL-1, nenhum outro microreator militar dos EUA teve acidentes nucleares, e a confiança na tecnologia pôde se recuperar gradualmente com aprimoramentos de segurança.

Enquanto os EUA desenvolviam esses projetos terrestres, emergiu também a aplicação espacial. Em abril de 1965, os EUA lançaram o primeiro reator nuclear ao espaço: SNAP-10A (System for Nuclear Auxiliary Power). Era um microreator de apenas 45 kW térmicos, moderado por hidreto de zircônio e resfriado por uma liga NaK (sódio-potássio) líquida, acoplado a conversores termoelétricos para fornecer cerca de 650 W elétricos ao

satélite[28]. O SNAP-10A operou nominalmente por 43 dias em órbita, até ser desligado devido a uma falha em um componente eletrônico de regulagem de voltagem – o problema não foi no reator em si[28]. Esse artefato continua em órbita até hoje[29]. O sucesso parcial do SNAP-10A mostrou que reatores miniaturizados podiam funcionar no ambiente do espaço. A tecnologia serviu de base para futuros projetos; de fato, o conceito de microreator refrigerado a metal líquido e equipado com conversão estática seria retomado décadas depois em iniciativas modernas (por exemplo, o microreator MARVEL

dos EUA baseia-se no design do SNAP-10A[30]). Foi também desenvolvida a propulsão nuclear do NR-1 – Submarino de Pesquisa Nuclear

(EUA, 1969): O NR-1 foi um pequeno submarino nuclear experimental da Marinha dos Estados Unidos, equipado com um reator nuclear compacto do tipo água pressurizada (PWR), usando água leve tanto como moderador quanto refrigerante e urânio altamente enriquecido como combustível[1]. Esse reator de alta densidade de potência fornecia energia a um turbogerador elétrico acoplado a dois propulsores, garantindo propulsão elétrica silenciosa e autonomia praticamente ilimitada, limitada apenas pelo suprimento de víveres para sua tripulação de 13 pessoas[2]. O projeto do NR-1 foi conduzido sob

extrema confidencialidade pelo almirante Hyman G. Rickover – então chefe do programa de Reactores Navais dos EUA – e executado pelo estaleiro Electric Boat (General Dynamics) em Groton[3]. A embarcação (de aproximadamente 400 toneladas de deslocamento e 45 m de comprimento, o menor submarino nuclear já operado pela Marinha dos EUA[4]) foi lançada ao mar em janeiro de 1969 e, embora nunca tenha sido oficialmente comissionada como navio de guerra devido ao sigilo do projeto, iniciou suas operações em outubro daquele ano, permanecendo em serviço ativo por quase quarenta

anos, até ser desativada em novembro de 2008[5]. Concebido para pesquisas científicas de grande profundidade, o NR-1 não carregava armamentos e destinava-se a realizar levantamentos oceanográficos e geológicos do leito marinho, apoiar a instalação de sensores submarinos (como componentes da rede SOSUS) e recuperar objetos de 20 interesse em altas profundidades[6]. Suas capacidades incomuns – como operar a mais

de 900 m de profundidade (2–3 vezes além dos submarinos nucleares de ataque da época) e “rolar” sobre o fundo do mar utilizando rodas retráteis – permitiram ao NR-1 executar missões especiais durante a Guerra Fria, muitas delas confidenciais[6][7]. Entre as operações divulgadas, destacam-se o resgate de partes de um caça F-14 Tomcat que caiu no mar em 1976 e a busca e recuperação de destroços críticos do ônibus espacial

Challenger após o desastre de 1986[8]. Historicamente, o NR-1 exemplificou a consolidação dos microreatores nucleares na década de 1960, em paralelo a iniciativas contemporâneas como os pequenos reatores portáteis do Exército dos EUA implantados em bases remotas (e.g. o reator PM-2A em Camp Century na Groenlândia em 1960 e um similar na Estação McMurdo, Antártida)[9]. Vale notar que o almirante Rickover chegou a idealizar uma frota de mini-submarinos nucleares do tipo NR-1 para diversas aplicações estratégicas, porém restrições orçamentárias impediram a construção de outras unidades

além desta única embarcação[10].

Na União Soviética, os anos 1960 também presenciaram os primeiros passos em microreatores. Um destaque foi o protótipo Romashka, desenvolvido pelo Instituto Kurchatov e ativado em 1964. O Romashka era um microreator experimental de 40 kW térmicos que inovou ao converter calor nuclear diretamente em eletricidade via termopares semicondutores, sem partes móveis[31][32]. Usando urânio altamente enriquecido em forma de carbeto (UC₂) e sem refrigerante líquido (calor conduzido por estrutura sólida), alcançou 0,3–10 kWe com confiabilidade, funcionando por 15.000 horas[33][34]. Embora o Romashka nunca tenha voado, foi concebido visando satélites e abriu caminho a reatores mais potentes. Após 1964, a URSS priorizou um design de

conversão termoiônica (não termelétrica) mais potente, resultando nos reatores BES-5 “Buk”, usados em satélites espiões a partir do final dos anos 1960.

Outra frente soviética foi o desenvolvimento de reatores móveis terrestres. Em 1961, engenheiros soviéticos construíram o TES-3, uma usina nuclear móvel montada sobre quatro esteiras de tanque pesadas, contendo módulos separáveis do reator, gerador de vapor, turbina e sala de controle[35][36]. O TES-3, de cerca de 1,5 MWe, iniciou testes em Obninsk em 1961, operou experimentalmente até 1965 e acabou abandonado em 1969[37]. Embora nunca utilizado fora do campo de testes, foi a primeira tentativa de um “reator sobre rodas” para prover energia em áreas remotas da URSS. Esse conceito permaneceria latente até ser retomado anos depois.

No fim da década, em 1967, a URSS lançou seu primeiro reator operacional no espaço – o início da série BES-5 “Buk”. Esses pequenos reatores (aprox. 100 kWt) equiparam satélites de reconhecimento oceânico soviéticos, fornecendo cerca de 3 kWe para radares de abertura sintética que rastreavam navios (satélites US-A). Ao todo, cerca de 30 satélites com reatores BES-5 foram lançados entre 1967 e 1988[38]. Um deles, o Cosmos-954, caiu no Canadá em 1978 espalhando material radioativo, incidente que levou a maior cautela e acordos internacionais sobre segurança de fontes nucleares no

espaço. Apesar dos riscos, essa série demonstrou longa duração (meses de operação) e inaugurou o uso prático de microreatores em órbita para missões militares.

Em resumo, os anos 60 consolidaram os microreatores como realidade operacional limitada: serviram como unidades de potência em locais extremos (Groenlândia, Antártica, espaço) e plataformas de teste de design (reatores móveis, conceitos de conversão direta, etc.). Os conhecimentos adquiridos – positivos e negativos – guiariam as evoluções subsequentes em tecnologia nuclear de pequena escala.

20 Novos Desdobramentos nas Décadas de 1970 e 1980

Nos anos 1970, o ritmo de implantação de microreatores diminuiu nos EUA, mas a pesquisa continuou e outros países avançaram projetos específicos. O programa do Exército americano foi gradativamente encerrado: o último reator do ANPP, o PM-3A da Antártica, desligou-se em 1972, e o MH-1A flutuante em 1977. A marinha dos EUA concentrou-se em reatores navais convencionais para submarinos e porta-aviões (de porte maior que micro). Entretanto, a crise do petróleo de 1973 renovou mundialmente o interesse por reatores nucleares menores para geração local, inclusive em países sem

acesso a grandes redes elétricas. Agências propuseram centrais nucleares de baixa potência para comunidades isoladas e usos industriais, antecipando o conceito moderno de SMR. Muitos desses não passaram do papel, em parte devido às barreiras regulatórias emergentes e à abundância de petróleo nos anos 1980 que reduziu o apelo econômico.

Um projeto notável do final dos 70 foi conduzido na então República Socialista Soviétic da Bielo-Rússia: o Pamir-630D. Desenvolvido pelo Instituto conjunto de Energia Nuclear em Sosny (Minsk), o Pamir era um microreator transportável por caminhões, concebido para fornecer ~0,6 MWe a partir de 5 MWt de calor gerado[39]. Seu núcleo era um reator de alta temperatura resfriado a gás e moderado por hidreto de zircônio, usando urânio altamente enriquecido (~45% U-235) como combustível[39]. Quatro caminhões compunham a usina: reator, turbina a gás, sistemas auxiliares e controle[40]. O ciclo de

potência utilizava uma turbina de Brayton com tetróxido de dinitrogênio gasoso como fluido de trabalho[41] – opção incomum, escolhida talvez para compatibilidade com temperaturas e pressões do sistema. Dois protótipos Pamir-630D foram construídos e testados em 1976–1985, demonstrando operação da planta completa. Contudo, após alguma experiência operacional, o projeto foi cancelado em 1986, possivelmente em

decorrência de questões de segurança e do acidente de Chernobyl aumentar escrutínio sobre projetos nucleares[39]. O Pamir foi o canto do cisne dos reatores móveis soviéticos, mostrando que a ideia era tecnicamente possível, porém logisticamente complexa e de alto custo.

No cenário espacial, durante os anos 1970–80 a União Soviética dominou o uso de reatores em órbita. Além da continuidade dos BES-5 Buk, os soviéticos desenvolveram TOPAZ (também chamado de Yenisei) era um reator de cerca de 5 kW elétricos que usava tubos termiônicos integrados ao núcleo para converter calor em eletricidade. Dois satélites Cosmos lançados em 1987 operaram reatores TOPAZ-1, marcando a culminação da tecnologia espacial soviética. Nos anos seguintes, com o colapso da URSS, a Rússia chegou a vender reatores TOPAZ-II de demonstração aos EUA em 1992

para estudos conjuntos[42], mas não lançou novos reatores após 1988. Ainda assim, a expertise acumulada posicionou a Rússia para futuros projetos (como veremos nas décadas seguintes).

Em paralelo, os EUA nessa época investiam em P&D de sistemas nucleares espaciais de maior porte. Um esforço significativo foi o programa SP-100 (Space Power 100 kWe), iniciado em 1983 em colaboração NASA-DOD-DOE. O SP-100 visava um reator rápido de 2 MWt, refrigerado a lítio líquido, capaz de fornecer até 100 kW elétricos via conversores termoelétricos para uso em satélites grandes ou bases lunares[43]. Apesar de progressos

técnicos (como desenvolvimento de combustível nitreto de urânio e materiais refratários), o SP-100 foi cancelado no começo dos anos 1990 após consumir quase US$1 bilhão, sem chegar a um lançamento[43]. A complexidade e falta de missão imediata contribuíram para seu fim. Ainda nos anos 80, o DOD americano estudou conceitos

20 audaciosos como o projeto Timberwind – um reator nuclear de leito de esferas para fornecer megawatts a propulsores espaciais –, parte de um programa de propulsão multimegawatt que acabou engavetado[44].

Um acontecimento positivo dos 80 foi a retomada de ideias de microreatores para uso civil pacífico. O Canadá, por exemplo, havia introduzido nos anos 1970 o SLOWPOKE-2, um microreator de piscina de apenas 20–30 kW usado para pesquisa, ideal para universidades pela sua simplicidade e segurança passiva. Em 1985, a empresa Atomic Energy of Canada (AECL) construiu um protótipo de reator SLOWPOKE de 10 MWt para aquecimento distrital – essencialmente um microreator dedicado a fornecer água quente para calefação urbana. Esse reator de demonstração funcionou de 1987 a 1989 em

Ottawa, comprovando a possibilidade de usar um núcleo nuclear minúsculo (≈~2 m de altura) para aquecer edifícios[45]. Apesar do sucesso técnico (água aquecida a 85°C fornecida a um campus), faltou interesse comercial e o sistema foi desativado. Ainda assim, esse projeto previu um nicho dos microreatores modernos: o fornecimento de calor industrial ou urbano, um mercado distinto da geração elétrica.

Por volta de 1985, o mundo contava também com dezenas de pequenos reatores de pesquisa (<5 MW) em operação em diversos países, fruto do programa Átomos para a Paz. Países como Brasil, Argentina, Índia, Paquistão, dentre outros, utilizavam microreatores em universidades e laboratórios para produção de isótopos e treinamento de pessoal. Esses reatores, apesar de não serem novidade, constituem um legado importante: provaram que mesmo países emergentes podiam manter e operar microreatores de forma segura por décadas, desde que bem projetados e regulados.

Exemplos incluem o reator Argonauta (Brasil, 0,5 kW, anos 1960, pesquisa) e o reator RA-6 (Argentina, 500 kW, 1982, treinamento). As lições de operação e regulamentação desses sistemas de pesquisa contribuíram para capacitação técnica e frameworks de segurança, facilitando que hoje diversos países considerem avançar para microreatores de potência.

Em suma, as décadas de 70 e 80 tiveram menos novos microreatores energizados que a precedente, mas serviram para maturar tecnologias: conversão direta de energia (termopares e termiônica), reatores móveis a gás de alta temperatura, reatores de aquecimento, e estudos de integração reator-propulsores espaciais. O fim da Guerra Fria e acidentes como Three Mile Island (1979) e Chernobyl (1986) arrefeceram o ânimo para implantação de novos conceitos nucleares por um tempo, levando-nos ao próximo período.

Mudanças Pós-Guerra Fria (Anos 1990–2000)

Os anos 1990 foram marcados por estagnação em projetos nucleares inovadores, devido em parte a cortes orçamentários e ao foco em segurança aprimorada dos reatores existentes. Entretanto, plantaram-se sementes do que viria a ser o ressurgimento dos microreatores no século XXI.

Nos EUA, em 1991 o Exército formalmente encerrou o ANPP e transferiu a gestão de seus antigos reatores para atividades de descomissionamento e armazenamento seguro[46]. A experiência militar acumulada permaneceu documentada e estudos esporádicos continuaram avaliando a utilidade de pequenos reatores para bases (especialmente após a Guerra do Golfo realçar problemas logísticos de combustível).

Em 1996, criou-se o Escritório de  Reatores do Exército (Army Reactor Office) para 20 supervisionar a segurança e eventualmente desfazer-se das instalações nucleares remanescentes[46].

Na esfera civil, durante os anos 90 a ideia de Pequenos Reatores Modulares (SMRs) começou a ganhar força em conferências e I&D de empresas. Entretanto, “small” à época referia-se mais a 50–300 MWe, e poucas iniciativas focaram em sistemas micro. Uma exceção notável foi a proposta do reator modular da Toshiba 4S (Super-Safe, Small and Simple) concebido no final dos anos 90: um reator rápido refrigerado a sódio de 10 MWe,

pensado para operar 30 anos sem reabastecimento. O 4S chegou a ser oferecido a comunidades remotas no Alasca nos anos 2000, mas não se efetivou, ilustrando as dificuldades de licenciar tecnologias não convencionais naquela época.

A agência espacial americana (NASA), após o cancelamento do SP-100, manteve acesa a pesquisa de conversão de energia nuclear. O Laboratório Los Alamos trabalhou em reatores de heat pipes (tubos de calor) como o projeto SAFE-400 (Safe Affordable Fission Engine) – um reator rápido de 400 kWt usando múltiplos heat pipes de sódio para remover calor do núcleo e acionar motores Stirling. Embora nenhum protótipo completo tenha sido construído nos anos 90, os conceitos e testes de componentes (clad de rênio, pastilhas de nitreto, etc.) definiram as bases para o programa Kilopower na década

seguinte[47][48]. Em paralelo, a exploração espacial seguia exigindo fontes de energia compactas: como o Pu-238 para RTGs tornou-se escasso, a NASA considerou retomar reatores de fissão para sondas de alto consumo. Porém, restrições orçamentárias pós-Guerra Fria atrasaram qualquer

novo reator de voo.

Internacionalmente, a Rússia pós-soviética enfrentou severas limitações financeiras.

Muitos projetos nucleares de vanguarda foram suspensos. Ainda assim, a marinha russa continuou operando seus pequenos reatores navais (por exemplo, quebra-gelos com reatores duplos de ~35 MWe cada). Houve também iniciativas para vender ou cooperar em tecnologia: além dos TOPAZ para os EUA, a Rússia discutiu na década de 90 a possibilidade de reatores nucleares portáteis para exportação. Um caso foi o do FNPP (Floating Nuclear Power Plant): concepção de montar reatores de quebra-gelo em barcaças para fornecer energia costeira. O projeto atrasou por anos, mas eventualmente

resultaria no Akademik Lomonosov lançado em 2018. Nos 90, isso ficava mais no papel.

No campo regulatório, os anos 90 viram o fortalecimento das agências nucleares nacionais e tratados internacionais. Requisitos de segurança se tornaram mais rígidos, com padrões de defesa em profundidade e análise probabilística de risco – complicando a aprovação de designs radicalmente diferentes (como microreatores rápidos, de sal fundido, etc.). Além disso, preocupações de proliferação nuclear ganharam destaque após casos como o do Iraque. Um microreator exportável levantava questões de uso indevido de combustível enriquecido, extravio ou sabotagem. Assim, apesar do baixo movimento prático, a década de 90 preparou o terreno – tanto em tecnologia latente quanto nos desafios regulatórios a serem superados pelo renascimento seguinte.

Renascimento dos Microreatores no Século XXI (2010–Presente)

A partir de meados dos anos 2000 e especialmente na década de 2010, os microreatores nucleares voltaram ao foco, impulsionados por novos contextos: mudanças climáticas exigindo fontes limpas em variadas escalas, avanços tecnológicos (materiais, eletrônica,manufatura modular) e renovado interesse militar e aeroespacial. Vários países e empresas lançaram projetos de microreatores, muitos dos quais estão em desenvolvimento ativo atualmente.

20 Nos Estados Unidos, diversas iniciativas se destacam:

 Programa de Microreatores do DOE: O Departamento de Energia (DOE) dos

EUA estabeleceu um programa dedicado para viabilizar microreatores comerciais.

Liderado pelo Laboratório Nacional de Idaho (INL), foca em P&D para reduzir

riscos tecnológicos e preparar o caminho para demonstrações[1]. Um marco é o

projeto MARVEL (Microreactor Applications Research Validation and Evaluation),

um microreator experimental de ~100 kW térmicos que será construído no INL até

2024[49]. O MARVEL utilizará tecnologia madura – baseado no design do SNAP-

10A dos anos 60 – com núcleo de urânio de alto enriquecimento (HALEU),

refrigeração por NaK circulando por convecção natural e conversão por motores

Stirling[30]. Operando a ~500 °C, ele servirá como plataforma de teste para

integrar microreatores a microrredes, dessalinização, produção de hidrogênio e

outros usos descentralizados[50]. Espera-se instalação rápida (menos de 1 ano) e

uso de componentes comerciais prontos[49]. O MARVEL é co-desenvolvido com

apoio da National Reactor Innovation Center (NRIC) e abrirá espaço para que

empresas testem seus equipamentos acoplados ao reator[50].

 Project Pele (DoD): O Departamento de Defesa, em paralelo, iniciou em 2019 o

Projeto Pele para desenvolver um protótipo de microreator móvel visando

aplicações militares em bases avançadas[51]. Especificações exigem 1–10 MWe

de potência, operação por pelo menos 3 anos sem reabastecimento, usando

combustível HALEU TRISO em um reator de alta temperatura resfriado a gás

(hélio ou nitrogênio) e capaz de ser transportado por caminhão, navio ou avião C-

17[4]. Critérios de segurança incluem ser inherentemente seguro, tolerando falhas

completas sem derretimento do núcleo, e usar resfriamento passivo por ar

ambiente[4]. Após um concurso inicial, em 2021 o DoD selecionou dois projetos

finais – da BWXT e da X-energy – para engenharia detalhada[52]. Espera-se

construir um protótipo para testes até 2024, com potencial de uso real por volta de

2027[53]. O Pele visa não só suprir energia resiliente para bases (reduzindo

dependência de comboios de combustível, que são vulneráveis), mas também

impulsionar a indústria privada na comercialização de vSMRs (very Small Modular

Reactors)[51][54].

 Microreatores Comerciais (Startups e Indústria): Nos últimos anos, diversas

empresas emergentes nos EUA apostam em projetos de microreatores

inovadores:

 A startup Oklo Inc. desenvolveu o conceito Aurora, um microreator rápido de 1,5

MWe utilizando combustível metálico HALEU (urânio-zircônio) e resfriado por

metal líquido. O Aurora foi o primeiro microreator a submeter licenciamento formal

à Comissão Reguladora Nuclear (NRC) em 2020[55]. Embora a licença inicial não

tenha sido aprovada em 2022 por lacunas no projeto, a Oklo continua ajustando o

design e até expandiu versões de 15 a 50 MWe para futuras aplicações[56][57]. O

Aurora original tem formato compacto parecido a uma pequena casa cilíndrica e

seria instalado no INL para demonstração.

 A Westinghouse está desenvolvendo o eVinci, um microreator do porte de um

contêiner que usa um núcleo sólido rápido com heat pipes para remover o calor e

convertê-lo em energia elétrica. O eVinci almeja produzir em torno de 5 MWe e

operar por 8+ anos sem recarga, mirando mercados de comunidades isoladas,

minas e instalações industriais. A Westinghouse recebeu apoio do DOE e visa 20

testá-lo até meados dos anos 2020[58] (o projeto BANR da BWXT também segue

linha similar, financiado pelo DOE).

 A empresa Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC), sediada em Seattle, em

parceria com o Canadá, está construindo o Micro Modular Reactor (MMR) – um

reator compacto de 5 MWt (≈1,5 MWe) com combustível TRISO encapsulado em

blocos de grafite, resfriado a gás hélio. Uma dupla de MMRs deve fornecer energia

e calor ao campus de Chalk River (Canadá) em um projeto de demonstração

previsto para operar por volta de 2026, tornando-se possivelmente um dos

primeiros microreatores modernos conectados à rede.

 Outros conceitos notáveis incluem o HolosGen (reator de alta temperatura

encapsulado em um único módulo integral), o Radiant (startup de ex-engenheiros

da SpaceX desenvolvendo microreator portátil “Aurora” – não confundir com Oklo

– de 1 MWe para uso militar), e o U-Battery (consórcio britânico-canadense

liderado pela Urenco propondo um microreator de 4 MWe HTR para processos

industriais). Em 2023, o Departamento de Defesa dos EUA selecionou oito

companhias para um programa de implantar microreatores estacionários em bases

até 2028, entre elas várias das citadas (Oklo, X-energy, Westinghouse, BWXT,

etc.)[59][60] – sinal claro da maturidade crescente nesse setor.

 NASA Kilopower e Propulsão Nuclear: No front aeroespacial, a NASA retomou

ativamente a tecnologia de reatores nos anos 2010. O projeto Kilopower

(2015–2018) desenvolveu pequenos reatores de 1 a 10 kWe para fornecer energia

a bases lunares ou marcianas e sondas[61][62]. Em 2018, a NASA e o DOE

testaram com sucesso o reator demonstrativo KRUSTY (Kilopower Reactor Using

Stirling Technology), que gerou energia elétrica em um reator de

aproximadamente 5 kW usando urânio altamente enriquecido e heat pipes de

sódio acoplados a conversores Stirling[61][63]. O Kilopower comprovou a

simplicidade e robustez de um microreator espacial, apto a operar por 10+ anos,

ajustando potência conforme necessário e com fortes coeficientes negativos para

auto-regulação. Com base nesse sucesso, em 2022 a NASA contratou um

consórcio industrial (Lockheed Martin e outros) para desenvolver um sistema de

potência de fissão de 40 kWe para a Lua até o final da década. Além disso, em

cooperação com a DARPA, a NASA lançou o programa DRACO para demonstrar

um foguete de propulsão térmica nuclear em 2027 – essencialmente, um

microreator de alta potência momentânea (cerca de 500 MWt) aquecendo

hidrogênio para gerar empuxo. Embora focado em propulsão, esse reator será

compacto e avançado, evidenciando a confluência das tecnologias espacial e

microreator.

Fora dos EUA, outros países acompanharam o renascimento:

 Rússia: Anunciou planos para reatores pequenos e móveis para uso em bases no

Ártico. Em 2015, reportou-se que o Ministério da Defesa russo encomendou o

desenvolvimento de reatores portáteis de baixa potência montados em

caminhões, veículos tracteis ou trenós, capazes de operação autônoma por vários

anos sem reabastecimento[64]. Esses seriam derivados do conceito MTSPNR

(Reator Nuclear Pequeno Modular Transportável) concebido pela NIKIET, um

reator HTR a gás de ~2,5 MWe projetado para 25 anos sem recarga[65][66]. Até o

momento, detalhes públicos são escassos e presume-se que esses projetos ainda

estejam em fase de pesquisa ou protótipo. No campo civil, a Rússia teve êxito em

2019 com o Akademik Lomonosov, a primeira usina nuclear flutuante moderna,

20  empregando dois reatores KLT-40S de 35 MWe cada para abastecer uma cidade

remota na Sibéria. Já para aplicações espaciais futuras, a Roscosmos trabalha no

projeto TEM (Transport and Energy Module), um rebocador nuclear elétrico de

megawatts utilizando reator rápido e propulsão iônica – prosseguindo a tradição

soviética, mas com tecnologia do século XXI.

 China: Tem demonstrado grande interesse em SMRs e também em

microreatores. Reportagens indicam que a China desenvolve um “reator nuclear

portátil” (apelidado Hedianbao, ou “bateria nuclear”) para uso em ilhas e zonas

remotas[67]. Esse sistema teria dimensões de apenas 6 metros de comprimento

por 2,6 m de altura, supostamente refrigerado a chumbo e capaz de operar

décadas sem reabastecer[67]. Planos visam instalação em ilhas disputadas do

Mar do Sul da China, fornecendo energia a instalações militares. Além disso, a

China conectou à rede em 2021 o primeiro SMR comercial de uso civil do mundo –

o Linglong-1 (ACP100) de 125 MWe – e embora não seja micro, indica a

capacidade de construção modular que pode ser aplicada a unidades ainda

menores. Pesquisadores chineses também exploram reatores de alto calor para

usos térmicos e propulsão nuclear para futuras espaçonaves.

 Europa e Outros: No Reino Unido, a empresa Rolls-Royce concentrou-se em

SMRs (~470 MWe), mas também recebeu financiamento da Agência Espacial do

Reino Unido em 2023 para projetar um microreator lunar que poderia viabilizar

operações na Lua. Consórcios europeus (França, Holanda, etc.) estudam

minirreatores para substituir geradores a diesel em bases de pesquisa na Antártica

e fornecer calor para indústrias. O Japão e a Coreia do Sul tradicionalmente

focaram em reatores maiores, mas centros de pesquisa como o JAERI japonês

nos anos 2000 propuseram conceitos de microreator de emergência (como o MRX

de 50 MWt, compacto para deploy rápido). O Canadá, além de abrigar

demonstrações de empresas americanas, reativou seu interesse: em 2022, o

governo canadense atualizou regulamentações para licenciar microreatores e

empresas domésticas exploram reatores modulares para comunidades

indígenas no norte.

 Brasil e países emergentes: Recentemente, até o Brasil manifestou intenção de

desenvolver microrreatores nucleares – possivelmente adaptando tecnologias

dominadas (reatores de pesquisa ou propulsores navais) para gerar energia em

regiões isoladas da Amazônia[68]. Em 2022, a Comissão Nacional de Energia

Nuclear (CNEN) apoiou projetos locais de microrreatores com vistas a suprir

pequenas cidades, hospitais e instalações industriais de forma confiável e

limpa[69]. Embora ainda incipientes, essas iniciativas mostram o apelo global da

ideia de “mini-usinas nucleares” para segurança energética distribuída.

Atualmente (2025), o panorama é de vários projetos em desenvolvimento ativo ou prestes a serem demonstrados. Alguns microreatores de última geração poderão operar já nos próximos anos, tornando-se os primeiros acréscimos reais ao legado histórico desde os anos 1960. Na seção a seguir, discutiremos as inovações tecnológicas e as lições incorporadas nesses novos designs em comparação aos antigos, bem como os desafios que persistem para sua adoção em larga escala.

Avanços Tecnológicos, Design e Segurança ao Longo do Tempo 20

O desenvolvimento de microreatores desde 1946 evidenciou mudanças significativas em

tecnologia, materiais, filosofia de projeto e abordagens de segurança:

 Combustível e Materiais: Os primeiros microreatores frequentemente usavam

combustível de urânio altamente enriquecido (às vezes >90% U-235) para

alcançar reatores muito compactos. Exemplos incluem o SL-1 e todos os reatores

do programa Army nos anos 60, bem como o SNAP-10A e reatores espaciais

soviéticos[32][18]. Com o tempo, preocupações de proliferação e disponibilidade

de combustível levaram à preferência por combustíveis de enriquecimento mais

baixo (HALEU <20% U-235) sem sacrificar desempenho. Modernos projetos

geralmente especificam HALEU TRISO (tristructural isotropic fuel) – partículas de

urânio revestidas por camadas cerâmicas – que podem tolerar temperaturas

extremas sem liberar produtos de fissão, oferecendo uma contenção dentro do

próprio combustível. Esse tipo de combustível, desenvolvido inicialmente para

reatores de alta temperatura nos anos 1980, agora equipa conceitos como o

projeto Pele dos EUA[4] e os MMRs da USNC. Em materiais estruturais, houve

evolução de aços inoxidáveis dos anos 60 (suscetíveis a corrosão sob radiação a

longo prazo) para ligas especiais e compósitos cerâmicos mais resistentes. Nos

microreatores de calor elevado, surgiram ligas refratárias (p.ex. liga de Molibdênio

ou Hastelloy) para resistir a 600–900 °C. A adoção de moderadores exóticos

também ocorreu: o hidreto de zircônio (ZrH) provou-se útil para compactar núcleos

(usado no TRIGA, SNAP e alguns Army reactors), fornecendo coeficientes de

reatividade negativos mas limitando a temperatura operacional a ~400 °C. Já

designs contemporâneos preferem grafite ou até moderadores metálicos

avançados, ou mesmo nenhum moderador (reatores rápidos), para possibilitar alta

temperatura e mais energia por massa de combustível.

 Sistemas de Refrigeração e Conversão de Energia: Inicialmente, muitos

microreatores adotaram refrigeração por água leve pressurizada (PWR) – uma

tecnologia bem entendida graças aos submarinos. SM-1, PM-3A, etc., eram PWRs

em miniatura, com trocadores de calor gerando vapor para turbinas. A água é

eficaz até ~300 °C, mas exige pressões elevadas e limite de

temperatura/moderador. Alternativas testadas nos anos 60 incluem: metais

líquidos (NaK no SNAP-10A e Romashka, sódio em protótipos) permitindo

~500 °C; gás (N₂/He) como no ML-1 e Pamir para atingir ~650 °C com turbina

Brayton; e sal fundido (fluoreto de Na-Be) no ARE para estabilidade a alta

temperatura, embora o ARE tenha sido breve. Os novos microreatores tendem a

favorecer soluções passivas: muitos designs usam heat pipes – tubos selados

contendo fluido de trabalho que evapora e condensa ciclicamente – para

transportar calor do núcleo sem bombas[70][48]. Essa tecnologia, refinada desde

os anos 90 em Los Alamos, simplifica drasticamente o sistema de resfriamento

(dispensa circuitos externos ativos) e viabiliza reatores pequenos integrados.

Projetos como o eVinci e o próprio Kilopower empregam heat pipes de sódio para

extrair calor diretamente do núcleo para conversores Stirling ou Brayton [71] [70].

Quanto à conversão de energia, evoluiu-se de turbinas a vapor convencionais

(eficientes mas complexas) para ciclos Brayton a gás compactos (empregados

no ML-1 e previstos no Pele), e para conversão estática (termopares, termiônica,

Stirling) que não requerem maquinário rotativo pesado. Os reatores espaciais

soviéticos adotaram conversores termoiônicos dentro do núcleo – técnica rara na

Terra mas útil em gravidade zero. Já o MARVEL e o Kilopower usam motores

Stirling acoplados a alternadores, que em tamanhos pequenos oferecem bom

20 rendimento (~20–30% vs <10% dos termopares antigos)[72][63]. Essa simplificação dos sistemas de potência torna os microreatores modernos mais

leves, silenciosos e teoricamente menos sujeitos a falhas mecânicas.

 Segurança e Controle: A segurança nuclear conheceu aprimoramentos drásticos.

Os microreatores pioneiros confiavam em sistemas ativamente controlados e na

intervenção humana. O incidente do SL-1 e problemas no PM-3A demonstraram

que erros humanos e falhas mecânicas podiam ter consequências sérias se o

projeto não fosse tolerante. Em resposta, houve um movimento para projeto

intrinsecamente seguro, isto é, características físicas que naturalmente previnam

acidentes. O TRIGA foi exemplo precoce dessa filosofia (coeficiente de

temperatura fortemente negativo evitando sobrepotência)[13]. Hoje, praticamente

todo microreator proposto enfatiza segurança passiva: núcleos pequenos com alta

condutividade térmica e grande margem para temperatura de fusão, design de

geometria que limita reatividade máxima e efeito Doppler/temperatura sempre

negativo, e rejeição de calor por convecção ou condução sem necessidade de

bombas. Adicionalmente, muitos incluem contenções robustas modulares (muitas

vezes o reator vem dentro de um cásco de aço similar a um cask de combustível

usado) isolando completamente o núcleo do ambiente. Sistemas de autonomia

digital e IA permitem controle e desligamento automáticos sem ação humana,

reduzindo o risco de erro operacional. Por exemplo, o conceito do Projeto Pele

especifica operação por um time mínimo (6 pessoas, apenas 1 operador em turno)

devido a alto grau de automação e monitoramento remoto[73][4]. Ao contrário dos

anos 60, hoje espera-se que um microreator possa ligar-se, ajustar potência e

desligar-se praticamente sozinho, sob supervisão centralizada, tornando-o viável

em locais onde não há engenheiros nucleares presentes.

 Escalabilidade e Modularidade: Inicialmente, cada microreator era um protótipo

único, adaptado ao seu propósito e local – pouca padronização existia. Isso

elevava custos unitários e dificultava reaplicação. Com o tempo, abraçou-se o

conceito de modularidade: projetar reatores como produtos padronizados,

fabricados em série numa fábrica, e transportados prontos ou semi-montados.

Esse é um pilar dos SMRs atuais e igualmente dos microreatores. A ideia é que

produção em massa e padronização tragam economia de escala e experiência

operacional compartilhada. A escalabilidade passa a ser obtida via replicação de

unidades: por exemplo, para aumentar potência, instala-se múltiplos microreatores

em paralelo (clusters), em vez de construir um reator maior. Isso permite adicionar

capacidade incrementalmente conforme a demanda, algo impossível com usinas

gigantes convencionais. Além disso, vários projetos adotam a estratégia de

núcleo substituível: o reator funciona ~10 anos, então é removido e enviado de

volta à fábrica para reabastecimento, enquanto um núcleo novo é plugado na

unidade – minimizando tempo de inatividade. Esse modelo de “reator como

produto retornável” ecoa as propostas dos anos 60 (o ML-1 e outros já

vislumbravam reatores recolhidos aos EUA para reabastecer[3]), porém só agora a

logística e regulação começam a se alinhar para viabilizá-lo comercialmente.

 Abordagens de Projeto: Historicamente, a maioria dos microreatores era de

neutrons térmicos (moderados) por facilidade de controle e menor

enriquecimento requerido. Porém, moderadores ocupam espaço; modernamente

há vários projetos de reatores rápidos compactos, que dispensam moderador

permitindo núcleo menor pelo alto enriquecimento e densidade de potência.

O 20 Oklo Aurora e o Megapower (conceito do LANL/Westinghouse para militares) são

rápidos refrigerados a metal, encapsulando muito combustível e absorvendo a

queima ao longo de ~10 anos sem intervenção. Já outras abordagens buscam

reatores epitermais ou espectro intermediário combinando combustível

moderadamente enriquecido com moderadores exóticos (ex.: hidreto de Zr) para

ter compacidade e boa vida útil de combustível. Em termos de ciclo combustível,

muito se avançou também: pioneiros usavam combustível metálico ou óxidos

clássicos; agora examina-se nitretos e cerâmicas avançadas (silicetos) com maior

condutividade e capacidade de queima. Alguns microreatores futuristas poderiam

até aproveitar combustível reciclado de reatores maiores (fechando o ciclo),

embora isso demande infraestrutura não trivial.

Em suma, os microreatores de hoje incorporam as lições de 80 anos de desenvolvimento

nuclear: combinam o know-how de confiabilidade dos reatores navais (que operam sob

condições extremas com segurança), a inovação de materiais e combustíveis de

programas avançados (TRISO, sal fundido, etc.), e a automação e enfoque modular da

era moderna. O resultado buscado são unidades pequenas de alta resiliência – capazes

de evitar acidentes graves mesmo sob cenários extremos – e flexibilidade de implantação.

Desafios Técnicos e Regulatórios Apesar do entusiasmo renovado, os microreatores enfrentam obstáculos significativos,

alguns persistentes desde o passado, outros novos:

 Desafios Técnicos: A engenharia de sistemas ultra-compactos impõe

compromissos. Remover calor eficientemente de um núcleo pequeno sem gerar

pontos quentes exige soluções inovadoras (como heat pipes) que precisam ser

testadas exaustivamente. Componentes miniaturizados (bombas, turbinas,

instrumentos) devem suportar alta radiação e longos períodos sem manutenção –

uma dificuldade que prejudicou projetos como o ML-1 nos anos 60 e que agora se

tenta resolver com projetos simplificados. A longevidade do combustível

também é crítica: para evitar recargas frequentes (desejável > 5-10 anos de

operação contínua), os combustíveis precisam atingir altas queimas sem

degradação, o que requer alta qualidade e às vezes alto enriquecimento, elevando

custos e implicações de segurança. O manuseio de calor residual após

desligamento é outro ponto – mesmo pequenos, os reatores precisam dissipar

decaimento por dias/meses pós-desligamento com total confiabilidade passiva,

sob pena de dano ao núcleo. Projetos atuais usam materiais com alta capacidade

térmica (grafite, sal fundido sólido etc.) para aguentar esse calor sem subir muito

de temperatura, e refletem bastante essa lição de resfriamento residual (o SL-1 e

outros incidentes históricos mostraram a importância disso).

 Manufatura e Economia: Embora a ideia seja produzir em fábrica, no presente

não há cadeia industrial estabelecida para microreatores. Desenvolvedores têm

que investir na fabricação de peças customizadas (por exemplo, recipientes de

pressão do tamanho de um barril, trocadores miniaturizados, sensores especiais).

Até que um protótipo seja construído e testado, há risco de sobrecustos e atrasos,

como já vistos em SMRs maiores. Além disso, a economia de escala inversa

pode afetar: tradicionalmente reatores maiores geram eletricidade a custo menor

por MW. Romper essa barreira requer que microreatores economizem em outras

frentes (fabricação repetitiva, instalação rápida, mínimo pessoal de operação).

Críticos apontam que pequenos reatores já foram tentados antes e fracassaram

20 economicamente[74][75], portanto provar viabilidade financeira é tão importante

quanto resolver a engenharia.

 Infraestrutura de Combustível: Muitos microreatores planejam usar HALEU

(entre 5% e 20% U-235). Atualmente, a disponibilidade desse combustível é

limitada – a única produção comercial significativa vinda da Rússia. Os EUA

iniciaram programas para produzir HALEU domesticamente, mas em 2025 o

suprimento ainda é restrito. Isso pode atrasar projetos ou encarecer o combustível

inicial. Além disso, alguns conceitos requerem materiais exóticos (berílio, ligas

especiais) que precisam de cadeia de suprimento confiável e certificada

nuclearmente.

 Obstáculos Regulatórios: Regulamentações nucleares foram criadas pensando

em grandes usinas e reatores convencionais. Licenciar um microreator inovador

pode enfrentar processos demorados e caros equivalentes a de um reator de 1000

MW[76]. Nos EUA, o NRC tem trabalhado em adaptar suas normas (ex.: proposta

da Part 53 para reatores avançados) para serem mais flexíveis e baseadas em

performance em vez de prescritivas, mas o progresso é lento. Custos de

licenciamento podem inviabilizar um projeto pequeno se não forem proporcionais

ao risco. Países como o Canadá adotaram abordagens como pre-licensing vendor

review, discutindo projetos de SMR/microreator em etapas iniciais para identificar

barreiras cedo[76][77]. Outro aspecto é aprovar local de instalação: regulações de

emergência, exclusão de área, segurança física contra sabotagem – tudo precisa

ser dimensionado adequadamente para um microreator (que tipicamente contém

muito menos material físsil e decaimento). Há esforços internacionais de

harmonização regulatória para aceitar certificações entre países, o que ajudaria

na comercialização global, mas isso ainda está em elaboração.

 Aceitação Pública e Política: Desde os acidentes nucleares bem conhecidos, a

opinião pública tende a desconfiar de qualquer usina nuclear – mesmo minúscula.

Convencer comunidades e líderes a abrigar microreatores requer transparência e

demonstração de segurança. Curiosamente, microreatores podem mitigar algumas

preocupações por serem instalados longe de centros densos (por exemplo, em

bases ou áreas isoladas) e serem passivamente seguros, mas por outro lado, o

número maior de unidades distribuídas levanta questões de vigilância e controle.

Também há preocupações quanto à militarização – projetos como do Pentágono

reacendem debates sobre portabilidade nuclear e possíveis consequências

geopolíticas caso muitas nações adotem essas tecnologias.

 Logística de Transporte e Descomissionamento: Levar um reator a um local

remoto significa também planejar retirá-lo no fim da vida ou em caso de problema.

Isso envolve transporte de material radioativo potencialmente danificado, o que

precisa de embalagens e protocolos robustos (já normatizados para combustível

irradiado, mas nem sempre para um reator inteiro). O peso e tamanho do módulo

reator devem ficar dentro de limites de aviões ou navios – o projeto Pele impôs 40

toneladas como peso máximo para caber num C-17[4]. Além disso, microreatores

às vezes são propostos como fontes temporárias (por exemplo, em uma

emergência humanitária); assegurar que possam ser removidos sem deixar traços

radiológicos ou desperdícios locais é fundamental para aceitabilidade.

20 Padrões de Segurança Novos: Alguns microreatores pretendem operar sem a

presença constante de operadores. Isso requer novos padrões de segurança

cibernética e confiabilidade de sistemas de controle remoto/autônomo, para evitar

cenários de perda de comunicação ou invasões maliciosas. As agências

reguladoras agora consideram esses fatores (por exemplo, exigindo demonstração

de que um reator desligará em estado seguro caso perca contato com a central).

A boa notícia é que muitos desses desafios estão sendo ativamente trabalhados.

Programas governamentais fornecem fundos para P&D focada em fechar lacunas

técnicas. Por exemplo, o DOE nos EUA financiou em 2020 dois protótipos avançados

(não micro, mas relevantes) para acelerar tecnologias aplicáveis, incluindo um reator

rápido de sal fundido experimental que ajudará licenciar futuros conceitos[78][58]. No

campo regulatório, 2023 viu primeiros movimentos concretos: o NRC recebeu a primeira

aplicação completa de um microreator (Oklo Aurora), o Canadá já revisa pré-

licenciamento de vários projetos, e a IAEA lançou iniciativas de guidelines específicas

para SMRs/micro. Acredita-se que demonstrações de sucesso – como um microreator

operando conforme prometido, sem incidentes – serão fundamentais para vencer o

ceticismo e abrir caminho a maior adoção.

Principais Projetos de Microreatores: Período, País, Uso e Status

A tabela a seguir resume os principais projetos e conceitos de microreatores nucleares

desde 1946, categorizando-os por período histórico, país/organização de origem,

aplicação pretendida e seu status atual:

Tabela 1: Microreatores notáveis de 1946 ao presente, por período, país, aplicação e

status

Projeto (Ano) País /

Organização

Finalidade Status

Clementine

(1946)

EUA – Los Alamos

Lab

Pesquisa (reator rápido

experimental)

Desativado (1952)

ARE – Aircraft

Reactor

Experiment

(1954)

EUA – Oak Ridge

(NEPA)

Militar (propulsão

nuclear aérea)

Concluído/teste

(encerrado)

SM-1 (1957) EUA – Exército

(ANPP)

Militar (protótipo

energia p/ base)

Desativado (Fort

Belvoir)

SL-1 (1958) EUA – Exército

(ANPP)

Militar (protótipo p/

bases remotas)

Acidentado

(1961)[26]

TRIGA Mark I

(1958)

EUA – General

Atomics

Pesquisa/Academia

(educação, isótopos)

Desativado

(1997)[79]

PM-2A (1960) EUA – Exército

(ANPP)

Militar (energia p/ base

na Groenlândia)

Desativado

(1964)[17]

PM-1 (1962) EUA – Força

Aérea/Exército

(ANPP)

Militar (base radar

remota, Wyoming)

Desativado

(1968)[16]

PM-3A (1962) EUA – Marinha

(ANPP)

Militar (base Antártica,

McMurdo)

Desativado

(1972)[18]

20

SM-1A (1962) EUA – Exército

(ANPP)

Militar (base remota,

Alasca)

Desativado (1972)

ML-1 (1962) EUA – Exército

(ANPP)

Militar (móvel, Brayton

a gás)

Protótipo cancelado

(1966)[2]

NR-1 (1969) EUA (Marinha) Submarino nuclear de

pesquisa e engenharia

submarina de grande

profundidade

Desativado (2008)

SNAP-10A

(1965)

EUA – AEC/NASA Espacial (satélite; ~650

W elétricos)

Em órbita

(desligado)[80]

Romashka

(1964)

URSS – Inst.

Kurchatov

Espacial (protótipo c/

termoelétricos)

Concluído/teste

(1964–66)[31]

BES-5 “Buk”

(1967)

URSS – Programa

espacial militar

Espacial (satélites

reconhecimento ~3

kWe)

Desativado (último

1988)

TES-3 (1961) URSS – Exército

Soviético

Militar (usina móvel

sobre lagartas)

Protótipo (1961–65),

cancelado[37]

NERVA/Kiwi

(1955–1972)

EUA –

NASA/Commission

Espacial (propulsão

nuclear térmica)

Prototipado (testes

concluídos)

TOPAZ I e II

(1987)

URSS/Rússia –

Roscosmos

Espacial (reator

termiônico ~5 kWe)

Operacional

(1987–88), depois

cancelado

Pamir-630D

(1976)

URSS

(Bielorrússia) –

Sosny Institute

Militar (móvel em

caminhões, 0,6 MWe)

Protótipos (1976–85),

cancelado[39]

SLOWPOKE-2

(1970)

Canadá – AECL Pesquisa (reator de

piscina 20 kW)

Vários operacionais

(treinamento)

SLOWPOKE-

DH (1985)

Canadá – AECL Civil (aquecimento

distrital 10 MWt)

Protótipo operado

(1987–89)

Hyperion

Module (2008)

EUA –

Hyperion/Gen4

Energy

Civil (25 MWe rápido,

modular)

Conceito (empresa

fechou pivot)

Toshiba 4S

(2007)

Japão/EUA –

Toshiba

Civil (10 MWe rápido,

autônomo)

Projeto conceitual

(não construído)

KLT-40S FNPP

(2019)

Rússia – OKBM

Afrikantov

Civil (barcaça flutuante

c/ 2×35 MWe)

Em operação (Pevek,

Rússia)

Kilopower

KRUSTY

(2018)

EUA – NASA/DOE Espacial (protótipo 5

kWe, Stirling)

Teste bem-sucedido

(terrestre)[63]

MARVEL

(previsto

~2024)

EUA – DOE/INL Pesquisa (plataforma

teste microreator 100

kWt)

Em

desenvolvimento[49]

Projeto Pele

Reactor (~2024

prot.)

EUA – DoD

(BWXT/X-energy)

Militar (móvel 1–5

MWe, forward bases)

Protótipo em

construção[53]

20

Oklo Aurora

(1,5 MWe)

EUA – Oklo Inc.

(privada)

Civil (off-grid, rápido,

20-yr core)

Licenciamento em

andamento (NRC)

Westinghouse

eVinci

EUA –

Westinghouse

(privada)

Civil (off-grid/industrial

5 MWe)

Em P&D (teste em

2020s)

USNC MMR

(2020s)

EUA/Canadá –

USNC & Ontario

Power

Civil (campus, 1,5 MWe

HTR)

Construção (Chalk

River)

U-Battery

(2020s)

Reino

Unido/Canadá –

Urenco et al.

Civil (industrial 4 MWe

HTR)

Projeto conceitual

(I&D)

Radiant

microreactor

(2020s)

EUA – Radiant

Nuclear (startup)

Militar/Civil (portátil 1

MWe)

Protótipo em

desenvolvimento

Hedianbao

“Battery”

(previsto

~2025)

China – Academia

CNNC

Militar (portátil p/ ilhas,

<1 MWe)

Em desenvolvimento

(detalhes sigilosos)

(Notas: Status Desativado refere-se a protótipos já desligados/encerrados; Operacional

indica uso ativo; Em desenvolvimento indica projeto atual sem operação ainda. Projetos

puramente conceituais cancelados listados como "Projeto conceitual".)

[81][82]

Como visto, a trajetória dos microreatores percorreu um ciclo completo: de experimentos

rudimentares pós-guerra, passando por demonstradores militares ousados durante a

Guerra Fria, até um período de hibernação, e agora renascendo em formas modernizadas

e promissoras. Cada projeto listado contribuiu com lições – seja de engenharia, operação

ou regulamentação – que pavimentam o caminho para os sistemas atuais.

Os microreatores de hoje combinam a portabilidade e flexibilidade imaginadas desde os

anos 60 com tecnologias de combustível e segurança do século XXI. Se os obstáculos

remanescentes forem superados, microreatores nucleares poderão se tornar parte

integrante do panorama energético global, alimentando desde bases científicas polares e

missões espaciais interplanetárias até pequenas comunidades buscando energia limpa e

confiável nas próximas décadas.[83][3]

[1] [30] [49] [50] [72] [83] DOE project supports microreactor deployment - World Nuclear

News

https://www.world-nuclear-news.org/Articles/DOE-project-supports-microreactor-

deployment

[2] [3] [4] [5] [11] [16] [17] [18] [23] [24] [25] [35] [36] [37] [39] [41] [46] [51] [52] [53] [54]

[58] [64] [65] [66] [73] [76] [77] [78] [81] [82] Small Nuclear Power Reactors - World

Nuclear Association

https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-power-

reactors/small-nuclear-power-reactors

20

[6] Outline History of Nuclear Energy

https://world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/outline-history-

of-nuclear-energy

[7] Energy in Space, Part 1: Chemical Fuel and Nuclear Reactors

https://maxpolyakov.com/energy-in-space-part-1-chemical-fuel-and-nuclear-reactors/

[8] [9] [10] [19] [20] [74] [75] The Forgotten History of Small Nuclear Reactors - IEEE

Spectrum

https://spectrum.ieee.org/the-forgotten-history-of-small-nuclear-reactors

[12] SM-1 Nuclear Reactor at Fort Belvoir - Virginia Places

http://www.virginiaplaces.org/energy/nuclearbelvoir.html

[13] [14] [15] [79] TRIGA - Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/TRIGA

[21] APTIM to Decommission & Dismantle Reactor at Fort Greely

https://www.aptim.com/media/aptim-to-decommission-and-dismantle-reactor-at-fort-greely/

[22] On Fort Greely, Alaska, our SM-1A Former Nuclear Power Plant ...

https://www.facebook.com/USACEBaltimore/videos/on-fort-greely-alaska-our-sm-1a-

former-nuclear-power-plant-decommissioning-team-/529065786327034/

[26] [27] SL-1 - Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/SL-1

[28] [29] [42] [43] [44] [47] [48] [70] [80] Nuclear Reactors and Radioisotopes for Space -

World Nuclear Association

http://world-nuclear.org/information-library/non-power-nuclear-

applications/transport/nuclear-reactors-for-space

[31] [32] [33] [34] [38] Romashka reactor - Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Romashka_reactor

[40] TES-3 (Транспортнайа ЭлектроСтанция 3), a 1960s Soviet mobile ...

https://www.reddit.com/r/TankPorn/comments/qianot/tes3_%D1%82%D1%80%D0%B0%

D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%BD%D0%B0%D0%B9%D0

%B0_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%

82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F_3_a_1960s/

[45] [PDF] District Heating with Slowpoke Energy Systems

G.F. Lynch

https://www.oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2020-07/neacrp-a-1988-0943.pdf

[55] Aurora – Oklo Application | Nuclear Regulatory Commission

20

https://www.nrc.gov/reactors/new-reactors/large-lwr/col/aurora-oklo

[56] Oklo's microreactor project pipeline jumps 93% ahead of 2027 ...

https://www.utilitydive.com/news/oklo-advanced-nuclear-microreactor-project-pipeline-

nrc/724343/

[57] Oklo advances licence application for Aurora Powerhouse

https://www.neimagazine.com/news/oklo-advances-licence-application-for-aurora-

powerhouse/

[59] US Department of Defense selects eight potential microreactor ...

https://www.world-nuclear-news.org/articles/us-department-of-defense-selects-eight-

potential-microreactor-suppliers

[60] Radiant signs contract on microreactors for the military

https://www.ans.org/news/2025-08-14/article-7277/radiant-signs-contract-on-

microreactors-for-the-military/

[61] [62] [63] [71] Kilopower - Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Kilopower

[67] China developing world's smallest NPP

https://www.neimagazine.com/news/china-developing-worlds-smallest-npp-5029812/

[68] Brasil tem seu próprio programa de reator e combustível nuclear

https://agenciagov.ebc.com.br/noticias/202506/inb-lidera-projeto-inedito-de-

desenvolvimento-de-microrreator-nuclear-no-brasil

[69] Com apoio da CNEN, Brasil avança no desenvolvimento de ...

https://www.gov.br/cnen/pt-br/assunto/ultimas-noticias/com-apoio-da-cnen-brasil-avanca-

no-desenvolvimento-de-microrreatores-nucleares

*Leonam dos Santos Guimarães é Assessor da Presidência da Amazul e Diretor

Técnico da Associação Brasileira para o Desenvolvimento das Atividades

Nucl4eares - Abdan