O que é um reator nuclear?
Um reator nuclear é uma peça de equipamento científico projetado para gerar reações de cadeia controlada de elementos fissionáveis como urânio. Os reatores nucleares podem ser usados para vários propósitos, incluindo a geração de energia elétrica, a produção de combustíveis nucleares e a pesquisa científica. Os reatores nucleares de vários projetos podem ser encontrados em muitas regiões do mundo, desde laboratórios científicos nos Estados Unidos até o campo francês, com os franceses dependendo da energia nuclear para cerca de 75% de suas necessidades de energia em 2009. No processo, o elemento libera energia. Em uma reação de fissão controlada, essa energia pode ser aproveitada para várias atividades e convencida a estabelecer uma reação em cadeia que incentiva o restante do elemento fissionável a se separar também. Uma reação não controlada cria um nuclearbomba.
Dentro de um reator nuclear, as barras de combustível compostas por um elemento fissionável são inseridas em um moderador, um material que desacelerará os nêutrons para incentivar a fissão. O operador do reator nuclear pode controlar a reação com o uso de hastes de controle, hastes feitas de materiais que absorvem nêutrons. Quando as hastes são abaixadas no núcleo do reator com o combustível, elas absorvem os nêutrons, desacelerando ou interrompendo o processo de fissão e, quando são elevados, permitem que as hastes de combustível absorvam os nêutrons e sejam submetidos a fissão. Periodicamente, as barras de combustível são gastas e precisam ser substituídas por combustível fresco, enquanto o combustível usado deve ser cuidadosamente descartado para evitar gerar poluição.
O reator nuclear também requer um líquido de arrefecimento para transferir o calor para longe do núcleo do reator. O calor, um subproduto da fissão, pode de fato ser o objetivo dos operadores do reator, porque pode ser usado para generrar a eletricidade gerando vapor que empurrará turbinas. Quando um reator nuclear está sendo usado para pesquisas científicas, o calor pode ser um subproduto indesejável, embora alguns reatores sejam projetados para pesquisa e geração elétrica para a máxima eficiência.
Um grande número de sistemas está envolvido no controle e contenção de um reator nuclear. O risco inerente de criar uma reação controlada é que a reação pode em cascata fora de controle. Essa preocupação é abordada com inúmeras tecnologias de falhas e segurança projetadas para manter o reator operando com segurança. Relativamente poucos acidentes importantes ocorreram com reatores nucleares e aqueles que tendem a ocorrer em reatores mais antigos com infraestrutura de suporte insuficiente no local.