Na usina térmica convencional parte-se da combustão de óleo, gás ou carvão
A energia liberada por essa reação química é utilizada para produzir vapor d’água, o qual movimenta as pás de uma turbina, gerando energia elétrica
Usina nuclear
A usina nuclear utiliza a energia do átomo, através das reações de fissão, para produzir o vapor d’água que movimenta a turbina. Tanto na usina térmica convencional como na usina nuclear, a energia térmica do vapor é convertida em energia mecânica na turbina e esta, em energia elétrica no gerador.
Fissão Nuclear
A fissão nuclear — divisão de um núcleo atômico pesado em dois núcleos mais leves — só acontece com determinadas espécies de elementos pesados como o urânio-235 (92 prótons, 143 nêutrons, número de massa 235) e o plutônio-239 (94 prótons, 145 nêutrons, número de massa 239).
Na reação de fissão, além da energia liberada, dois ou três nêutrons são emitidos. Estes nêutrons, ao colidirem com outros núcleos de urânio (ou plutônio), provocam uma reação semelhante, originando uma reação em cadeia.
Fontes de energia:
Carvão Mineral – Petróleo – Gás Natural – Hidroelétrica – Energia Nuclear – Eólica – Geotérmica – Solar – Biomassa – Marés
O Reator Nuclear
No reator nuclear a reação em cadeia é mantida sob controle pela inserção de barras de cádmio, absorvedoras dos nêutrons que provocam as reações de fissão. Inserindo ou retirando as barras de cádmio, a velocidade da reação pode ser diminuída ou aumentada.
O Enriquecimento do urânio
O urânio encontrado na natureza é composto por 99,3% de urânio238 (não sofre fissão) e de apenas 0,7% de urânio235 (material físsil). Para a fabricação do combustível nuclear, são necessários de 2% a 3% de urânio235. Por um processo adequado, a porcentagem de U-235 é aumentada, processo esse chamado enriquecimento do urânio.
O urânio é extraído do minério por tratamento com ácidos. O produto final é um concentrado de urânio, chamado bolo amarelo (yellow cake). Esse concentrado de urânio é transformado em hexafluoreto de urânio, um gás de fórmula UF6.
Baseando-se na diferença de massa dos dois isótopos, uma parte do UF6 constituído de U-238 é removida, o que faz aumentar a porcentagem do U-235. Depois do enriquecimento, o UF6 é transformado em óxido de urânio, UO2. Pastilhas de UO2 são colocadas em revestimentos especiais (varetas de zircônio) no reator, onde servirão de “combustível”.
