Ядерний реактор - це пристрій, в якому протікає керована реакція поділу важких ядер.
Основними елементами ядерного реактора є: ядерне пальне (23592 U, 23994 Pu і ін.) - Сповільнювач нейронів (важка або звичайна вода, графіт та ін.) - Теплоносій для виведення енергії (вода, рідкий натрій і ін.) І пристрій для регулювання швидкості реакції (вводяться в робочий простір реактора стрижні, що містять кадмій або бор, які добре поглинають нейрони). Зовні реактор оточують захисною оболонкою, виконаної з бетону із залізним заповнювачем, добре поглинає гамма-випромінювання.
Щоб здійснити ланцюгову ядерну реакцію з природним ураном, необхідно уповільнити нейтрони від енергії близько 2 МеВ (з якою вони народжуються при діленні) до значень, що становить приблизно 1/40 еВ, які відповідають теплового рівноваги нейтронів з середовищем. Саме за цих енергіях різко падає ймовірність поглинання нейтронів ураном 23892 U, а ймовірність поглинання їх ураном 23592 U зростає.
Тому в реактор поряд з ураном поміщають сповільнювач нейтронів - речовина з малою атомною масою і слабким поглинанням нейтронів (звичайна або важка вода, графіт, берилій). Це реактор на повільних теплових нейтронах.
Реактор ж без сповільнювача - реактор на швидких нейтронах - може стати критичним лише при використанні урану, збагаченого ізотопом урану-235 (до 10% і вище).
За своєю конструкцією реактори ділення підрозділяють на гомогенні і гетерогенні. У перших ядерне пальне і сповільнювач представляють собою гомогенний (однорідний) розчин, наприклад розчин солей урану у важкій воді. У гетерогенних реакторах паливо розподілено в масі твердого сповільнювача, наприклад графіту. Блоки з ядерним паливом - тепловиділяючі елементи, або ТВЕЛи, зазвичай утворюють в графітової кладці геометрично правильний просторовий візерунок.
Джерела: