Um reator nuclear é um dispositivo que controla uma reação nuclear em cadeia sustentada. Este processo libera grandes quantidades de energia, que pode ser usada para gerar eletricidade, alimentar submarinos ou navios, ou produzir isótopos radioativos para usos médicos e industriais.

Os reatores nucleares funcionam dividindo os núcleos dos átomos, um processo chamado fissão nuclear. Quando um nêutron é absorvido por um átomo físsil, como o urânio-235 ou o plutônio-239, o núcleo se divide em dois núcleos menores, liberando energia na forma de calor e radiação. O calor é usado para produzir vapor, que aciona um gerador de turbina para produzir eletricidade. A radiação é controlada por uma série de barreiras para proteger os trabalhadores e o meio ambiente.

Os principais componentes de um reator nuclear são:

* Combustível: O combustível para um reator nuclear é geralmente urânio-235 ou plutônio-239. Esses isótopos físseis são normalmente enriquecidos para aumentar sua concentração de material físsil.
* Moderador: O moderador é um material que retarda os nêutrons produzidos pela fissão nuclear. Isto é necessário porque os nêutrons devem ser lentos o suficiente para serem absorvidos pelos átomos físseis. Moderadores comuns incluem água, grafite e água pesada.
* Hastes de controle: As hastes de controle são usadas para controlar a taxa da reação nuclear em cadeia. Eles são feitos de materiais que absorvem nêutrons, como cádmio ou boro. Ao inserir ou retirar as hastes de controle, a quantidade de nêutrons disponíveis para causar a fissão pode ser controlada.
* Refrigerante: O refrigerante é um fluido usado para remover calor do núcleo do reator. Esse calor é então usado para gerar vapor para produção de eletricidade. Os refrigerantes comuns incluem água, água pesada e sódio líquido.
* Edifício de contenção: O edifício de contenção é uma grande estrutura que circunda o núcleo do reator. Ele foi projetado para conter material radioativo em caso de acidente.

Os reatores nucleares são projetados com múltiplos sistemas de segurança para minimizar o risco de acidentes. Esses sistemas incluem:

* Sistemas de desligamento de emergência: Esses sistemas são projetados para desligar automaticamente o reator em caso de emergência.
* Edifícios de contenção: Essas estruturas são projetadas para evitar a liberação de material radioativo em caso de acidente.
* Sistemas de monitoramento de radiação: Esses sistemas são usados ​​para monitorar os níveis de radiação no reator e na área circundante.

A energia nuclear é uma fonte confiável e eficiente de eletricidade e não produz gases de efeito estufa. No entanto, também tem potencial para acidentes graves e existe preocupação quanto ao armazenamento a longo prazo de resíduos radioactivos.