Antes mesmo de se construir a primeira bomba atômica, italiano Enrico Fermi e sua equipe de avião construído, em 1942, na Universidade de Chicago, o primeiro reator nuclear. Esse reator tinha finalidade de executar em laboratório a fissão nuclear para que se pudesse compreendê-la melhor, a fim de aproveitar a como fonte de energia. A versão moderna do reator de Fermi são as usinas nucleares, ou termonucleares, onde a fissão nuclear ocorre de modo controlado e a energia liberada é aproveitada para a produção de energia elétrica. Os principais componentes de um reator nuclear são:
• material físsil, que pode ser urânio 235 (natural) , urânio 233 , o plutônio 239 (artificiais);
• fluído trocador de calor ;
• moderador (grafite ou água), que serve para diminuir a velocidade dos neutros, o que torna a reação possível (nêutrons rápidos não são eficientes para provocar a fissão);
• base de controle (cádmio ou boro), que absorvem neutros e servem para evitar que a reação saia de controle, superaquecendo o reator.
No chamado reator de água pressurizada, ou PWR , como o da usina Angra I (em Angra dos Reis, RJ), o calor liberado na fissão aquece a água (mantida a alta pressão) que está em contato com material físsil. O vapor produzido gira uma turbina, cujo eixo se liga a um gerador elétrico, ou qual, por sua vez, transforma a energia do movimento em energia elétrica. Nesse tipo de reator, a água funciona como um fluido trocador de calor e também como moderador dos neutros. Já no chamado o reator de água fervente, ou BWR, vapor de água formado pelo aquecimento direto da água em contato com material físsil é usado para girar a turbina.
