Objev neutronu byl předzvěstí atomové éry lidstva, neboť v rukou fyziků se nacházela částice schopná díky absenci náboje proniknout do jakýchkoli, i těžkých, jader. V průběhu experimentů s ostřelováním jader uranu neutrony, které provedl italský fyzik E. Fermi, byly získány radioaktivní izotopy a transuranové prvky, neptunium a plutonium. Tak bylo možné vytvořit jaderný reaktor - zařízení, které svou energetickou silou překonává vše, co bylo dříve vytvořeno lidstvem.
Jaderný reaktor je zařízení, kde probíhá řízená jaderná štěpná reakce na principu řetězu. Tento princip je následující. Uranová jádra bombardovaná neutrony se rozpadají a tvoří několik nových neutronů, které zase způsobují štěpení následujících jader. V tomto procesu se počet neutronů rychle zvyšuje. Poměr počtu neutronů v jedné štěpné fázi k počtu neutronůpředchozí fáze jaderného rozpadu se nazývá multiplikační faktor.
Aby mohla být jaderná reakce řízena, je potřeba jaderný reaktor, který se používá v jaderných elektrárnách, ponorkách, jaderných ledoborcích, v experimentálních jaderných zařízeních atd. Nekontrolovaná jaderná reakce nevyhnutelně vede k explozi kolosální ničivé síly. Tento typ řetězové reakce se používá výhradně u jaderných bomb, jejichž výbuch je cílem jaderného rozpadu.
Atomový reaktor, ve kterém se uvolněné neutrony pohybují velkou rychlostí, za účelem řízení reakce je vybaven speciálními materiály, které absorbují část energie elementárních částic. Takové materiály, které mají schopnost snižovat rychlost a setrvačnost neutronů, se nazývají moderátory jaderné reakce.
Princip činnosti jaderného reaktoru je následující. Vnitřní dutiny reaktoru jsou naplněny destilovanou vodou, která cirkuluje uvnitř speciálních trubek. Jaderný reaktor se automaticky zapne, když jsou z aktivní zóny odstraněny grafitové tyče, které absorbují část energie neutronů. Se spuštěním řetězové reakce se uvolní obrovské množství tepelné energie, která se při cirkulaci v aktivní zóně reaktoru dostane až k palivovým článkům. Současně se voda ohřeje na teplotu 320 oС.
Poté voda z primárního okruhu, pohybující se uvnitř trubkami parogenerátoru, vydává tepelnou energii přijatou z aktivní zónyreaktor, voda sekundárního okruhu, aniž by s ní přišla do styku, což vylučuje pronikání radioaktivních částic mimo reaktorovou halu.
Další proces se neliší od toho, co se děje v jakékoli tepelné elektrárně - voda sekundárního okruhu, která se proměnila v páru, dává rotaci turbínám. A turbíny aktivují obří elektrické generátory, které vyrábějí elektřinu.
Jaderný reaktor není čistě lidský vynález. Protože v celém vesmíru platí stejné fyzikální zákony, energie jaderného rozpadu je nezbytná k udržení uspořádané struktury vesmíru a života na Zemi. Přírodní přírodní jaderný reaktor jsou hvězdy. A jedním z nich je Slunce, které svou energií termonukleární fúze vytvořilo všechny podmínky pro vznik života na naší planetě.
