Odkritje nevtrona je bilo znanilec atomske dobe človeštva, saj je bil v rokah fizikov delec, ki je zaradi odsotnosti naboja sposoben prodreti v katero koli, celo težka jedra. Med poskusi bombardiranja uranovih jeder z nevtroni, ki jih je izvedel italijanski fizik E. Fermi, so dobili radioaktivne izotope in transuranske elemente, neptunij in plutonij. Tako je postalo mogoče ustvariti jedrski reaktor - napravo, ki po svoji energetski moči presega vse, kar je prej ustvarilo človeštvo.
Jedrski reaktor je naprava, kjer poteka nadzorovana reakcija jedrske cepitve, ki temelji na verižnem principu. To načelo je naslednje. Uranova jedra, ki jih bombardirajo nevtroni, razpadejo in tvorijo več novih nevtronov, ki posledično povzročijo cepitev naslednjih jeder. V tem procesu se število nevtronov hitro poveča. Razmerje med številom nevtronov v eni fazi cepitve in številom nevtronovprejšnja faza jedrskega razpada se imenuje faktor množenja.
Za obvladovanje jedrske reakcije je potreben jedrski reaktor, ki se uporablja v jedrskih elektrarnah, podmornicah, jedrskih ledolomilcih, v eksperimentalnih jedrskih objektih itd. Nenadzorovana jedrska reakcija neizogibno vodi do eksplozije ogromne uničujoče moči. Ta vrsta verižne reakcije se uporablja izključno v jedrskih bombah, katerih eksplozija je cilj jedrskega razpada.
Atomski reaktor, v katerem se sproščeni nevtroni premikajo z veliko hitrostjo, za nadzor reakcije je opremljen s posebnimi materiali, ki absorbirajo del energije elementarnih delcev. Takšni materiali, ki imajo sposobnost zmanjšanja hitrosti in vztrajnosti nevtronov, se imenujejo moderatorji jedrskih reakcij.
Načelo delovanja jedrskega reaktorja je naslednje. Notranje votline reaktorja so napolnjene z destilirano vodo, ki kroži znotraj posebnih cevi. Jedrski reaktor se samodejno vklopi, ko se iz aktivne cone odstranijo grafitne palice, ki absorbirajo del nevtronske energije. Z začetkom verižne reakcije se sprosti ogromna količina toplotne energije, ki, ki kroži v jedru reaktorja, doseže gorivne elemente. Hkrati se voda segreje na temperaturo 320 oС.
Takrat voda primarnega krogotoka, ki se giblje v notranjosti skozi cevi generatorja pare, odda toplotno energijo, ki jo prejme iz jedrareaktor, voda sekundarnega kroga, medtem ko ne pride v stik z njo, kar izključuje vdor radioaktivnih delcev izven reaktorske dvorane.
Nadaljnji proces se ne razlikuje od tega, kar se dogaja v kateri koli termoelektrarni - voda sekundarnega kroga, ki se je spremenila v paro, daje vrtenje turbinam. In turbine aktivirajo velikanske električne generatorje, ki proizvajajo električno energijo.
Jedrski reaktor ni čisto človeški izum. Ker po vsem vesolju veljajo isti zakoni fizike, je energija jedrskega razpada potrebna za vzdrževanje urejene strukture kozmosa in življenja na Zemlji. Naravni naravni jedrski reaktor so zvezde. In eno izmed njih je Sonce, ki je s svojo energijo termonuklearne fuzije ustvarilo vse pogoje za nastanek življenja na našem planetu.
