1. Atomes instables: Les carburants nucléaires, comme l'uranium, contiennent des atomes avec des noyaux instables. Ces noyaux vibrent constamment et ont une énergie potentielle élevée.
2. Bombardement à neutrons: Lorsqu'un neutron frappe un noyau instable (comme l'uranium-235), il fait diviser le noyau en deux noyaux plus petits, appelés produits de fission.
3. Libération d'énergie: Ce processus de fractionnement, Fission, libère une énorme quantité d'énergie sous forme de chaleur et de rayonnement. Cette énergie est beaucoup plus grande que l'énergie libérée dans les réactions chimiques.
4. Réaction en chaîne: Le processus de fission libère également plus de neutrons. Ces neutrons peuvent ensuite continuer à frapper d'autres noyaux instables, les faisant se diviser et libérer encore plus d'énergie, créant une réaction en chaîne.
5. Réaction en chaîne contrôlée: Dans un réacteur nucléaire, cette réaction en chaîne est soigneusement contrôlée pour empêcher une explosion en fuite. La chaleur libérée est utilisée pour générer de la vapeur, qui entraîne des turbines pour produire de l'électricité.
En substance, le pouvoir des carburants nucléaires provient de la conversion de la masse des atomes instables en énergie, selon la célèbre équation d'Einstein E =Mc². Ce processus est beaucoup plus efficace que la combustion de combustibles fossiles, car une petite quantité de combustible nucléaire peut produire une quantité massive d'énergie.