Fissão nuclear : A fissão nuclear é o processo no qual o núcleo de um átomo pesado, como urânio ou plutônio, é bombardeado por um nêutron, fazendo com que ele se divida em núcleos menores, além de liberar nêutrons adicionais e uma grande quantidade de energia na forma de calor.

Controle de Reação : Para manter o processo de fissão sob controle, um sistema de controle de reação é usado. Normalmente, materiais absorvedores de nêutrons, como grafite ou boro, são colocados ao redor do reator para regular o número de nêutrons e manter a reação em cadeia em um nível controlado.

Geração de Calor : A energia liberada na forma de calor durante a fissão é usada para aquecer água e produzir vapor. Esse vapor é direcionado para uma turbina, que é conectada a um gerador. Quando o vapor empurra as pás da turbina, ele gira o gerador, produzindo eletricidade.

Arrefecimento : Os reatores nucleares devem ser resfriados para evitar o superaquecimento. Normalmente, a água é usada como um agente de resfriamento. Ele absorve o calor produzido pela reação de fissão e evacua esse calor através de um sistema de resfriamento.

Segurança : As usinas nucleares são equipadas com vários sistemas de segurança para prevenir acidentes e minimizar os riscos em caso de incidente. Isso inclui sistemas de resfriamento de emergência, sistemas de contenção para conter a radiação em caso de vazamento e procedimentos de gerenciamento de resíduos radioativos.

Gestão de resíduos : Um aspecto importante da energia nuclear é a gestão dos resíduos radioactivos produzidos pelo processo de fissão. Esses resíduos devem ser armazenados com segurança por períodos de tempo extremamente longos para minimizar os riscos ao meio ambiente e à saúde pública.

Em resumo, a energia nuclear é produzida pelo processo de fissão nuclear, que libera energia na forma de calor. Esse calor é então convertido em eletricidade através de um sistema de geração de vapor e turbinas.

Reator nuclear :
O reator nuclear é o coração da usina onde ocorrem as reações de fissão nuclear. Ele contém combustível nuclear, como urânio enriquecido ou plutônio, bem como moderadores e controles de reatores para regular reações nucleares.

Gerador de vapor :
O gerador de vapor é responsável por converter o calor produzido pelo reator em vapor. É composto por vários tubos por onde circula a água aquecida pelo reator. Essa água é transformada em vapor de alta pressão que será direcionado para a turbina.

Turbina a vapor :
A turbina a vapor é conectada ao gerador de vapor. Quando o vapor de alta pressão produzido pelo gerador de vapor entra na turbina, ele gira as pás da turbina. Esta rotação converte a energia térmica do vapor em energia mecânica.

Gerador :
O gerador é conectado à turbina e converte a energia mecânica produzida pela rotação da turbina em energia elétrica. Funciona de acordo com o princípio da indução eletromagnética.

Sistema de refrigeração :
As usinas nucleares são equipadas com sistemas de resfriamento para remover o calor produzido pelo reator. Isso pode incluir torres de resfriamento, circuitos de água de resfriamento, sistemas de troca de calor e muito mais.

Sistemas de Segurança :
As usinas nucleares são equipadas com vários sistemas de segurança para prevenir acidentes e minimizar os riscos em caso de incidente. Isso inclui sistemas de controle de reatores, sistemas de resfriamento de emergência, sistemas de contenção para conter radiação em caso de vazamento e sistemas de backup elétrico.

Sistema de Controle e Vigilância :
As usinas nucleares são equipadas com sofisticados sistemas de controle e monitoramento para monitorar continuamente o desempenho do reator, os níveis de radiação, as condições de segurança, etc.

Armazenamento de Resíduos Nucleares :
As centrais nucleares devem gerir os resíduos radioactivos produzidos pelo processo de fissão nuclear. Trata-se do armazenamento seguro de resíduos radioactivos em instalações adequadas.

Reatores de Água Pressurizada (PWRs) :
Reatores de água pressurizada são os tipos mais comuns de reatores usados em usinas nucleares em todo o mundo. Eles usam água pressurizada como um agente de resfriamento e moderação. A água aquecida pelo reator dentro do circuito primário é mantida em alta pressão para evitar que ferva. Esse calor é então transferido para um circuito secundário através de um trocador de calor para produzir vapor, que aciona uma turbina conectada a um gerador que produz eletricidade.

Reatores de água fervente (BWR) :
Os reatores de água fervente são semelhantes aos reatores de água pressurizada, mas neste caso, a água dentro do reator pode ferver no circuito primário. O vapor produzido é utilizado diretamente para girar a turbina, sem a necessidade de circuito secundário. Esses reatores são comumente usados em usinas nucleares projetadas pela General Electric.

Reatores de Água Pesada (CANDU) :
Os reatores de água pesada, também conhecidos como reatores de urânio de deutério do Canadá (CANDU), usam água pesada (contendo deutério de hidrogênio) como moderador e água leve como agente de resfriamento. Eles são usados principalmente no Canadá e alguns outros países. Esses reatores podem usar urânio natural como combustível, tornando-os flexíveis em termos de fornecimento de combustível.

Reatores de Nêutrons Rápidos (FNR) :
Reatores de nêutrons rápidos usam nêutrons rápidos em vez de nêutrons térmicos para causar reações de fissão em combustível nuclear. Eles podem usar diferentes tipos de combustível, incluindo urânio e plutônio. Os reatores rápidos têm o potencial de produzir mais combustível do que consomem, tornando-os atraentes para a produção de energia a longo prazo e para a gestão de resíduos nucleares.

Reatores de Sal Fundido (MSR) :
Reatores de sal fundido são uma tecnologia emergente que usa sais fundidos como combustível e como agente de resfriamento. Eles oferecem potenciais benefícios de segurança e eficiência, bem como a capacidade de usar combustíveis nucleares em concentrações mais altas, o que poderia reduzir a quantidade de lixo nuclear produzido.