Os reatores nucleares utilizam isótopos de elementos específicos, principalmente urânio e plutônio , como fonte de combustível.

Aqui está um detalhamento dos principais isótopos envolvidos:

urânio:

* urânio-235 (²³⁵u): Este é o isótopo fissil , o que significa que pode sofrer fissão nuclear quando atingido por um nêutron. É um isótopo relativamente raro, representando apenas cerca de 0,7% do urânio natural.
* urânio-238 (²³⁸u): Este é o isótopo mais abundante de urânio (99,3%), mas não é físsil. No entanto, pode capturar nêutrons e se tornar plutônio-239 (²³⁹pu) Através de um processo chamado captura de nêutrons e decaimento beta. Este plutônio-239 é físsil e pode ser usado como combustível nos reatores.

plutônio:

* plutônio-239 (²³⁹pu): Como mencionado acima, este é um isótopo físsil produzido a partir de urânio-238 . É um combustível muito eficiente e é frequentemente usado em reatores de criadores rápidos.

Outros isótopos:

Enquanto urânio e plutônio são os primeiros combustíveis, outros isótopos como tatorium-232 (²³²th) e urânio-233 (²³u) Também pode ser usado em certos projetos de reator.

Enriquecimento:

Para aumentar a concentração de ²³⁵u No combustível, o urânio natural passa por um processo chamado enriquecimento . Esse processo concentra o isótopo fissil em uma porcentagem mais alta, geralmente em torno de 3-5%, tornando-o adequado para uso na maioria dos reatores comerciais.

Resumo:

Os reatores nucleares confiam na fissão de isótopos específicos, principalmente ²³⁵u e ²³⁹pu . Esses isótopos são cuidadosamente selecionados e às vezes enriquecidos para garantir reações nucleares eficientes e controladas. Compreender a natureza isotópica do combustível nuclear é crucial para o projeto, operação e segurança das usinas nucleares.