Na produção de energia nuclear, o combustível utilizado é o urânio. Especificamente, dois isótopos de urânio são comumente usados:urânio-235 (U-235) e urânio-238 (U-238).
1. Urânio-235 (U-235):O U-235 é o isótopo físsil do urânio, o que significa que pode sofrer fissão nuclear quando atingido por um nêutron. A fissão é o processo pelo qual o núcleo de um átomo se divide em núcleos menores, liberando grandes quantidades de energia. O U-235 é o principal combustível usado em reatores nucleares.
2. Urânio-238 (U-238):U-238 é o isótopo fértil do urânio. Embora não seja diretamente físsil, pode ser convertido em plutônio-239 físsil (Pu-239) por meio de um processo chamado captura de nêutrons e subsequente decaimento beta. Esse processo, conhecido como melhoramento, permite a utilização do U-238 como combustível secundário em determinados tipos de reatores nucleares.
O combustível nuclear usado em usinas de energia é normalmente na forma de pellets de dióxido de urânio (UO2), que são carregados em barras de combustível. Essas barras de combustível são então montadas em conjuntos de combustível, que são colocados dentro do núcleo do reator. Quando o reator está em operação, as reações controladas de fissão nuclear ocorrem dentro das barras de combustível, liberando energia que é convertida em calor. Esse calor é então usado para gerar vapor, que aciona turbinas para produzir eletricidade.
É importante notar que a utilização de combustíveis nucleares na produção de energia requer um manuseamento cuidadoso, medidas de segurança e eliminação adequada de resíduos radioactivos para garantir a segurança dos trabalhadores da central e do ambiente circundante.