核反應堆是核物質發生裂變鏈式反應的場所，即當鈾235、鈾233或鈈239受到外界中子轟擊時，原子核會吸收中子，分裂成兩個質量更小的原子核，同時釋放出三個中子，裂變產生的中子會轟擊其他原子核，引起新的裂變反應。
這聽起來和原子彈的爆炸原理差不多。
還不錯！它和原子彈唯壹的區別是，原子彈中的裂變鏈式反應不受控制，瞬間轉化為巨大的能量；核反應堆可以人為控制裂變鏈式反應的速度來緩慢釋放能量。此外，原子彈使用的核燃料90%以上是易裂變的鈾235，而核反應堆使用的鈾235比例不到5%。
核反應堆的用途包括為科學家進行核試驗、發電、供熱、為船只或宇宙飛船供電、用裂變產生的中子或同位素進行放射性醫療以及生產其他裂變材料。主要結構包括堆芯、冷卻系統、減速系統、反射器、控制和保護系統、循環冷卻系統、屏蔽層、輻射監測系統和安全殼。
核心是核燃料發生裂變反應的地方。中央部分稱為活動區，周圍有重水、水、鈹或石墨制成的反射層，可以把從活動區逸出的中子反射回來。
因為較慢的中子更容易引起核裂變，所以核反應堆裏有壹個慢化系統，物質，包括水、重水、石墨等。，它可以減緩由裂變釋放的中子被放入堆芯，也稱為慢化劑。科學家還使用吸收中子的材料，如硼、碳化硼、鎘、銀、銦和鎘來制造控制棒和安全棒。控制棒用於調節反應速率，安全棒用於快速停止連鎖反應。
核裂變發生時會產生大量熱量，需要通過循環冷卻系統帶走，避免反應堆過熱燃燒。循環冷卻系統中含有水、重水、氦氣、液態金屬鈉等冷卻劑，帶走的熱量可以將水變成蒸汽用於發電。反應堆周圍還有屏蔽層，用來減弱中子和γ射線輻射劑量；此外，還有壹個輻射監測系統，可以盡早監測和檢測放射性泄漏。
壹般用重水作慢化劑和冷卻劑的核反應堆稱為重水堆，用高壓下的普通水作慢化劑和冷卻劑的稱為壓水堆，用蒸汽作慢化劑和冷卻劑的稱為沸水堆，用氣冷的稱為氣冷堆，用石墨作慢化劑材料的稱為石墨堆。如果按用途分類，可分為實驗堆、動力堆、動力堆、供熱堆和生產堆。