Odkrycie neutronu było zwiastunem ery atomowej ludzkości, ponieważ w rękach fizyków znajdowała się cząsteczka zdolna, z powodu braku ładunku, do penetracji każdego, nawet ciężkiego jądra. W trakcie eksperymentów z bombardowaniem jąder uranu neutronami, przeprowadzonych przez włoskiego fizyka E. Fermiego, uzyskano izotopy promieniotwórcze i pierwiastki transuranowe, neptun i pluton. W ten sposób stało się możliwe stworzenie reaktora jądrowego - instalacji, która przewyższa mocą energetyczną wszystko, co wcześniej stworzyła ludzkość.
Reaktor jądrowy to urządzenie, w którym zachodzi kontrolowana reakcja rozszczepienia jądrowego, oparta na zasadzie łańcucha. Ta zasada jest następująca. Jądra uranu bombardowane neutronami rozpadają się i tworzą kilka nowych neutronów, które z kolei powodują rozszczepienie kolejnych jąder. W tym procesie liczba neutronów gwałtownie wzrasta. Stosunek liczby neutronów w jednej fazie rozszczepienia do liczby neutronówpoprzednia faza rozpadu jądrowego nazywana jest mnożnikiem.
W celu kontrolowania reakcji jądrowej potrzebny jest reaktor jądrowy, który jest używany w elektrowniach jądrowych, okrętach podwodnych, lodołamaczach jądrowych, w eksperymentalnych obiektach jądrowych itp. Niekontrolowana reakcja nuklearna nieuchronnie prowadzi do eksplozji kolosalnej siły niszczącej. Ten rodzaj reakcji łańcuchowej stosowany jest wyłącznie w bombach jądrowych, których eksplozja jest celem rozpadu jądrowego.
Reaktor atomowy, w którym uwalniane neutrony poruszają się z dużą prędkością, aby kontrolować reakcję, wyposażony jest w specjalne materiały, które pochłaniają część energii cząstek elementarnych. Takie materiały, które mają zdolność zmniejszania prędkości i bezwładności neutronów, nazywane są moderatorami reakcji jądrowych.
Zasada działania reaktora jądrowego jest następująca. Wnęki wewnętrzne reaktora wypełnione są wodą destylowaną krążącą w specjalnych rurkach. Reaktor jądrowy włącza się automatycznie po usunięciu ze strefy aktywnej prętów grafitowych, które pochłaniają część energii neutronowej. Wraz z rozpoczęciem reakcji łańcuchowej uwalniana jest ogromna ilość energii cieplnej, która krążąc w rdzeniu reaktora dociera do elementów paliwowych. W tym samym czasie woda jest podgrzewana do temperatury 320 oС.
Następnie woda z obwodu pierwotnego, poruszając się wewnątrz rurami generatora pary, oddaje energię cieplną otrzymaną z rdzeniareaktora, wody obiegu wtórnego, nie wchodząc z nią w kontakt, co wyklucza przedostawanie się cząstek radioaktywnych na zewnątrz hali reaktora.
Dalszy proces nie różni się od tego, co dzieje się w każdej elektrowni cieplnej - woda z obiegu wtórnego, która zamieniła się w parę, wprawia turbiny w ruch obrotowy. A turbiny uruchamiają gigantyczne generatory elektryczne, które wytwarzają prąd.
Reaktor jądrowy nie jest czysto ludzkim wynalazkiem. Ponieważ te same prawa fizyki obowiązują w całym wszechświecie, energia rozpadu jądrowego jest niezbędna do utrzymania uporządkowanej struktury kosmosu i życia na Ziemi. Naturalnym naturalnym reaktorem jądrowym są gwiazdy. A jednym z nich jest Słońce, które swoją energią syntezy termojądrowej stworzyło wszystkie warunki do powstania życia na naszej planecie.
