As usinas nucleares usam reações nucleares controladas para produzir calor, que é então convertido em eletricidade. O processo envolve vários componentes e etapas principais:
1. Reator Nuclear:O núcleo do reator contém combustível nuclear, normalmente urânio, na forma de barras ou conjuntos de combustível. Essas hastes são dispostas de tal forma que uma reação em cadeia sustentada pode ser controlada.
2. Fissão Nuclear:Dentro do reator ocorrem reações controladas de fissão nuclear. A fissão ocorre quando o núcleo de um átomo, como o urânio-235 (U-235), se divide em núcleos menores, liberando uma quantidade significativa de energia na forma de calor e radiação.
3. Hastes de controle:Hastes de controle feitas de materiais como boro ou cádmio são usadas para controlar o processo de fissão. Ao inserir ou remover hastes de controle, o fluxo de nêutrons e, portanto, a potência do reator podem ser regulados.
4. Refrigerante:Um refrigerante, como água ou metal líquido, circula através do núcleo do reator para absorver o calor gerado pelas reações de fissão. O refrigerante aquecido se torna a principal fonte de energia no processo.
5. Trocador de calor:O refrigerante aquecido do reator é bombeado através de um trocador de calor, onde transfere sua energia térmica para um fluido secundário, muitas vezes chamado de fluido de trabalho. Esta troca de calor evita a contaminação radioativa do sistema de geração de eletricidade.
6. Turbina:O fluido secundário, agora aquecido e pressurizado, é utilizado para acionar uma turbina. À medida que o fluido de alta pressão flui através das pás da turbina, faz com que elas girem.
7. Gerador:O eixo giratório da turbina é conectado a um gerador, que converte a energia mecânica em energia elétrica. O movimento giratório da turbina gera um fluxo de elétrons em um condutor, produzindo eletricidade de corrente alternada (CA).
8. Transmissão:A eletricidade gerada pela usina nuclear é enviada para um transformador, onde a tensão é aumentada para uma transmissão eficiente em longas distâncias através de linhas de energia.
9. Distribuição:A eletricidade de alta tensão é então distribuída para residências, indústrias e outros consumidores através de uma rede elétrica ou rede de distribuição, onde é usada para alimentar vários aparelhos, máquinas, luzes e dispositivos eletrônicos.

É importante observar que as usinas nucleares operam sob rígidas diretrizes regulatórias e de segurança para minimizar os riscos potenciais associados à radiação e ao impacto ambiental.