Reator nuclear

A reação de fissão nuclear em cadeia é provocada quando um núcleo atômico, após absorver um nêutron (partícula nuclear sem carga elétrica), divide-se em dois ou mais fragmentos, dotados de grande energia. Esse fenômeno, se ocorre descontroladamente, dá origem à explosão atômica; quando realizado no interior de um reator, contudo, pode ser dominado para fornecer energia em grande quantidade, suficiente para acionar navios, alimentar imensos complexos industriais ou fornecer energia elétrica a uma cidade.
Existem muitos elementos que podem participar de reações desse tipo, mas comumente são empregados o isótopo 235 do urânio, o plutônio e o tório. Os núcleos dos átomos de urânio de ocorrência natural apresentam-se em dois tipos ou isótopos: O isótopo 238, encontrado em 99,3% dos minérios de urânio e o isótopo 235, que ocorre em apenas 0,7% dos casos. Este último é o combustível mais usual dos reatores.

Quando um nêutron é capturado pelo urânio 235, o núcleo composto resultante, de urânio 236, pode às vezes permanecer intacto, mas na maioria dos casos sofre fissão, cindindo-se em dois outros núcleos de massas aproximadamente iguais e emitindo nêutrons rápidos (com energia cinética relativamente grande).
De modo geral, o nêutron tem uma probabilidade muito maior de interagir com um núcleo quando sua velocidade é mais baixa. Por essa razão, os reatores empregam um elemento chamado moderador, para atenuar a rapidez dos nêutrons emitidos pelo combustível. Tal atenuação ocorre porque os nêutrons perdem sua energia de movimento, cedendo-a aos núcleos moderadores, à medida que se chocam com eles e ricocheteiam.
A transferência de energia cinética é tanto mais efetiva quanto mais leves forem os núcleos moderadores. O melhor moderador é a água "pesada" (contendo átomos de deutério, um isótopo de hidrogênio, em vez de hidrogênio natural), seguida pela grafite pura (cuja massa atômica é aproximadamente igual a doze vezes a do nêutron). A água comum também pode ser