Ядерный реактор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция. Основные компоненты и принципы работы ядерного реактора включают:
-
Инициирование реакции:
Цепная реакция начинается, когда нейтроны сталкиваются с ядрами топливных элементов, таких как уран-235 или плутоний-239. При столкновении ядро делится, высвобождая энергию и дополнительные нейтроны.
-
Поддержание реакции:
Высвобожденные нейтроны могут столкнуться с другими ядрами, вызывая новые реакции деления. Чтобы реакция была управляемой, нейтроны должны иметь определённую скорость. Модератор, такой как обычная вода, тяжёлая вода или графит, используется для замедления нейтронов до тепловых скоростей, что увеличивает вероятность их захвата ядрами топлива.
-
Регулирование реакции:
Контрольные стержни, содержащие материалы, которые поглощают нейтроны (например, кадмий или бор), вводятся в активную зону реактора для поглощения избыточных нейтронов и тем самым контролируют скорость цепной реакции. При полном погружении стержней реакция замедляется или полностью останавливается.
-
Отвод тепла:
В процессе деления ядер выделяется большое количество тепла. Теплоноситель (вода, газ или жидкий металл) проходит через активную зону, поглощая это тепло и переносит его к теплообменникам или напрямую к турбинам.
-
Производство электроэнергии:
Тепло, переносимое теплоносителем, используется для выработки пара, который вращает турбины. Турбины, в свою очередь, приводят в действие электрические генераторы, производящие электроэнергию.
-
Безопасность и защита:
Ядерные реакторы имеют многоуровневые системы безопасности, включая аварийное охлаждение, системы контроля радиации и автоматическое отключение. Биологическая защита, состоящая из толстых бетонных стен и защитных оболочек, предотвращает утечку радиации в окружающую среду.
Это основные принципы, на которых работают большинство ядерных реакторов. Существуют различные типы реакторов, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики и применения. | 
