A fissão nuclear divide um átomo pesado em átomos mais leves. Quando um neutrão atinge um núcleo de urânio-235, o núcleo absorve-o e torna-se instável. Divide-se, libertando energia, mais neutrões e elementos mais leves. Estes neutrões podem desencadear mais fissões, criando uma reação em cadeia.

A energia libertada é enorme. A fissão de um quilograma de urânio-235 liberta cerca de 24 milhões de quilowatts-hora de calor. A queima de um quilograma de carvão liberta cerca de 8 quilowatts-hora. Esta proporção explica porque é que o combustível nuclear é tão compacto e porque é que os reactores precisam de tão pouco dele.

Controlar a reação em cadeia é o desafio da engenharia. As barras de controlo absorvem neutrões e retardam a reação. Os moderadores reduzem a velocidade dos neutrões para que tenham maior probabilidade de fissionar núcleos. O fluido refrigerante dissipa o calor para produzir vapor. Se o controlo for perdido, a reação pode acelerar perigosamente, como aconteceu em Chernobyl, em 1986.

Conceitos-chave

• Reação em cadeia
• Massa crítica
• Barras de controlo
• Moderador
• Enriquecimento