การค้นพบนิวตรอนเป็นลางสังหรณ์ของยุคปรมาณูของมนุษยชาติ เนื่องจากในมือของนักฟิสิกส์มีอนุภาคที่สามารถเจาะเข้าไปในนิวเคลียสที่หนักหน่วงได้เนื่องจากไม่มีประจุ ในระหว่างการทดลองเกี่ยวกับการทิ้งระเบิดนิวเคลียสของยูเรเนียมด้วยนิวตรอน ที่ดำเนินการโดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี E. Fermi ได้รับไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีและธาตุทรานยูเรนิก เนปทูเนียมและพลูโทเนียม ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ - การติดตั้งที่เหนือกว่าพลังงานพลังงานทุกอย่างที่มนุษย์สร้างขึ้นก่อนหน้านี้
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นอุปกรณ์ที่มีการควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันโดยยึดหลักการลูกโซ่ หลักการนี้มีดังต่อไปนี้ นิวเคลียสของยูเรเนียมที่ถูกทิ้งระเบิดโดยนิวตรอนสลายตัวและก่อตัวเป็นนิวตรอนใหม่หลายนิวเคลียส ซึ่งจะทำให้เกิดการแตกตัวของนิวเคลียสต่อไปนี้ ในกระบวนการนี้ จำนวนนิวตรอนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อัตราส่วนของจำนวนนิวตรอนในหนึ่งเฟสต่อจำนวนนิวตรอนระยะก่อนหน้าของการสลายตัวของนิวเคลียร์เรียกว่าปัจจัยการคูณ
เพื่อควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ จำเป็นต้องมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ซึ่งใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เรือดำน้ำ เรือตัดน้ำแข็งนิวเคลียร์ ในโรงงานทดลองนิวเคลียร์ ฯลฯ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ไม่สามารถควบคุมได้จะนำไปสู่การระเบิดของพลังทำลายล้างมหาศาลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ปฏิกิริยาลูกโซ่ประเภทนี้ใช้เฉพาะในระเบิดนิวเคลียร์ ซึ่งการระเบิดนั้นเป็นเป้าหมายของการสลายตัวของนิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูซึ่งนิวตรอนที่ปล่อยออกมาเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงเพื่อควบคุมปฏิกิริยา มีการติดตั้งวัสดุพิเศษที่ดูดซับพลังงานส่วนหนึ่งของอนุภาคมูลฐาน วัสดุดังกล่าวซึ่งมีความสามารถในการลดความเร็วและความเฉื่อยของนิวตรอนเรียกว่าโมเดอเรเตอร์ปฏิกิริยานิวเคลียร์
หลักการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มีดังนี้ ช่องภายในของเครื่องปฏิกรณ์เต็มไปด้วยน้ำกลั่นที่หมุนเวียนอยู่ภายในท่อพิเศษ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะเปิดขึ้นโดยอัตโนมัติเมื่อนำแท่งกราไฟท์ออกจากโซนแอคทีฟ ซึ่งดูดซับพลังงานนิวตรอนบางส่วน เมื่อเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ พลังงานความร้อนจำนวนมหาศาลจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งหมุนเวียนอยู่ในแกนเครื่องปฏิกรณ์ ไปถึงองค์ประกอบเชื้อเพลิง ในเวลาเดียวกัน น้ำร้อนถึงอุณหภูมิ 320 oС.
จากนั้นน้ำของวงจรปฐมภูมิที่ไหลเข้าไปภายในท่อของเครื่องกำเนิดไอน้ำจะปล่อยพลังงานความร้อนที่ได้รับจากแกนเครื่องปฏิกรณ์วงจรรองน้ำในขณะที่ไม่ได้สัมผัสกับมันซึ่งไม่รวมการเข้าของอนุภาคกัมมันตภาพรังสีนอกห้องโถงเครื่องปฏิกรณ์
กระบวนการต่อไปก็ไม่ต่างจากสิ่งที่เกิดขึ้นในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใดๆ - น้ำของวงจรทุติยภูมิซึ่งกลายเป็นไอน้ำทำให้กังหันหมุนได้ และกังหันก็เปิดใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดยักษ์ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์ของมนุษย์ล้วนๆ เนื่องจากกฎฟิสิกส์เดียวกันนี้มีผลบังคับใช้ทั่วทั้งจักรวาล พลังงานของการสลายตัวของนิวเคลียร์จึงมีความจำเป็นเพื่อรักษาโครงสร้างที่เป็นระเบียบของจักรวาลและสิ่งมีชีวิตบนโลก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ตามธรรมชาติคือดาวฤกษ์ และหนึ่งในนั้นคือดวงอาทิตย์ ซึ่งด้วยพลังงานความร้อนนิวเคลียร์ฟิวชัน ได้สร้างเงื่อนไขทั้งหมดสำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา
