Нейтронның ашылуы адамзаттың атом дәуірінің хабаршысы болды, өйткені физиктердің қолында зарядтың болмауына байланысты кез келген, тіпті ауыр ядроларға да еніп кете алатын бөлшек болған. Итальян физигі Э. Ферми жүргізген нейтрондармен уран ядроларын бомбалау бойынша тәжірибелер барысында радиоактивті изотоптар мен трансурандық элементтер, нептуний мен плутоний алынды. Осылайша, ядролық реакторды - өзінің энергетикалық қуаты бойынша бұрын адамзат жасағанның барлығынан асып түсетін қондырғыны құру мүмкін болды.
Ядролық реактор – тізбек принципіне негізделген, басқарылатын ядролық бөліну реакциясы жүретін құрылғы. Бұл принцип келесідей. Нейтрондармен бомбаланған уран ядролары ыдырап, бірнеше жаңа нейтрондар түзеді, бұл өз кезегінде келесі ядролардың бөлінуін тудырады. Бұл процесте нейтрондар саны тез өседі. Бөлінудің бір фазасындағы нейтрондар санының нейтрондар санына қатынасыядролық ыдыраудың алдыңғы фазасы көбейту коэффициенті деп аталады.
Ядролық реакцияны басқару үшін ядролық реактор қажет, ол атом электр станцияларында, суасты қайықтарында, ядролық мұзжарғыштарда, тәжірибелік ядролық қондырғыларда және т.б. Бақыланбайтын ядролық реакция сөзсіз орасан зор жойқын күштің жарылуына әкеледі. Тізбекті реакцияның бұл түрі тек жарылыс ядролық ыдырау мақсаты болып табылатын ядролық бомбаларда қолданылады.
Атомдық реактор, онда бөлінген нейтрондар үлкен жылдамдықпен қозғалады, реакцияны басқару үшін ол элементар бөлшектердің энергиясының бір бөлігін жұтатын арнайы материалдармен жабдықталған. Нейтрондардың жылдамдығы мен инерциясын төмендету қабілеті бар мұндай материалдар ядролық реакция модераторлары деп аталады.
Ядролық реактордың жұмыс істеу принципі келесідей. Реактордың ішкі қуыстары арнайы түтіктердің ішінде айналатын тазартылған сумен толтырылады. Нейтрондық энергияның бір бөлігін сіңіретін белсенді аймақтан графит таяқшалары алынғанда ядролық реактор автоматты түрде қосылады. Тізбекті реакцияның басталуымен үлкен мөлшерде жылу энергиясы бөлінеді, ол реактордың өзегінде айнала отырып, отын элементтеріне жетеді. Бұл ретте су 320 oС. температураға дейін қызады.
Содан кейін бастапқы контурдың суы бу генераторының түтіктері арқылы ішке еніп, ядродан алынған жылу энергиясын береді.реактор, онымен байланыспаған кезде қайталама контурдағы су, бұл реактор залынан тыс радиоактивті бөлшектердің түсуін болдырмайды.
Ары қарайғы процесс кез келген ЖЭС-те болып жатқаннан еш айырмашылығы жоқ – буға айналған екінші тізбектің суы турбиналардың айналуын береді. Ал турбиналар электр энергиясын өндіретін алып электр генераторларын іске қосады.
Ядролық реактор тек адам ойлап тапқан өнертабыс емес. Бірдей физика заңдары бүкіл әлемде қолданылатындықтан, ядролық ыдырау энергиясы ғарыш пен жердегі тіршіліктің реттелген құрылымын сақтау үшін қажет. Табиғи табиғи ядролық реактор – жұлдыздар. Ал соның бірі – термоядролық синтез энергиясымен планетамызда тіршіліктің пайда болуына барлық жағдайды жасаған Күн.
