Num reator nuclear, o combustível de urânio é aquecido através de um processo conhecido como fissão nuclear. A fissão nuclear é uma reação em que o núcleo de um átomo é dividido em dois ou mais núcleos menores, liberando uma quantidade significativa de energia.
Aqui está uma explicação passo a passo de como o combustível de urânio é aquecido em um reator nuclear:
1.
Combustível de Urânio :O núcleo do reator nuclear contém conjuntos de combustível de urânio. Esses conjuntos de combustível consistem em múltiplas barras de combustível feitas de urânio enriquecido. O urânio enriquecido possui maior concentração do isótopo urânio-235, que é o isótopo físsil capaz de sofrer fissão nuclear.
2.
Nêutrons :O reator foi projetado para controlar a liberação de nêutrons, que são partículas subatômicas sem carga elétrica. Os nêutrons desempenham um papel crucial no início do processo de fissão nuclear.
3.
Fissão Nuclear :Quando um nêutron atinge um núcleo de urânio-235, ele pode dividir o núcleo em dois núcleos menores, como criptônio e bário. Este processo libera uma enorme quantidade de energia na forma de calor e nêutrons adicionais.
4.
Reação em Cadeia :Os nêutrons liberados podem então atingir e dividir outros núcleos de urânio-235, causando uma reação em cadeia de eventos de fissão. Cada evento de fissão produz mais nêutrons, o que divide ainda mais átomos de urânio.
5.
Geração de calor :A energia liberada durante o processo de fissão está na forma de calor, o que faz com que o combustível de urânio aqueça. A energia térmica é transferida para o refrigerante que circula dentro do núcleo do reator.
6.
Refrigerante :O refrigerante, normalmente água, flui através do núcleo do reator e absorve o calor gerado pela fissão nuclear. O refrigerante aquecido é então bombeado para os trocadores de calor, onde transfere seu calor para um fluido secundário.
7.
Geração de Vapor :O fluido secundário, que pode ser água ou outra substância com maior ponto de ebulição, é aquecido nos trocadores de calor até se transformar em vapor. O vapor de alta pressão é então direcionado para acionar turbinas conectadas a geradores elétricos.
8.
Geração de eletricidade :À medida que o vapor passa pelas pás da turbina, ele faz com que as turbinas girem. As turbinas giratórias giram os geradores, que convertem energia mecânica em energia elétrica, fornecendo eletricidade à rede elétrica.
Em resumo, o combustível de urânio é aquecido num reator nuclear através da fissão nuclear. O processo de fissão, iniciado pelo impacto de nêutrons nos núcleos de urânio-235, libera uma enorme quantidade de energia térmica. Essa energia térmica é transferida para o refrigerante, que então produz vapor para acionar turbinas e gerar eletricidade.
