Reaktor nuklir adalah bejana/wadah di mana reaksi nuklir dikerjakan dan dipelihara. Tujuan reaktor nuklir adalah untuk menghasilkan listrik, mendorong kapal selam dan kapal-kapal besar, sistem pemanas wilayah/distrik, dan lain-lain. Prinsip yang terlibat dalam fungsi reaktor nuklir adalah fisi nuklir. Dalam fisi nuklir, inti unsur berat terkena neutron, karena itu pecah menjadi inti yang lebih kecil dan berbeda. Fragmen yang dihasilkan—tidak dari unsur yang sama—maka ini adalah proses dari transmutasi nuklir.

Pemisahan atom juga menghasilkan banyak energi dalam bentuk panas. Panas ini kemudian dimanfaatkan dengan baik menggunakan air atau gas, dan kemudian digunakan untuk menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin yang digunakan untuk menghasilkan listrik.

Komponen paling umum untuk sebagian besar jenis reaktor nuklir adalah:

1. Bahan Bakar
2. Moderator
3. Batang Kendali (Control Rods)
4. Pendingin
5. Bejana Tekan (pressure vessel)
6. Generator Uap
7. Penahan/Pengurung

Komponen-Komponen Reaktor Nuklir

1. Bahan Bakar

Bahan bakar yang paling umum digunakan dalam reaktor nuklir adalah Uranium. Uranium diisi di dalam tabung untuk mengambil bentuk batang, mereka juga disebut sebagai batang bahan bakar. Jika reaktor nuklir akan dioperasikan untuk pertama kalinya, maka diperlukan sumber neutron untuk memulai reaksi. Sumber neutron biasanya disertai dengan unsur-unsur yang dikenal sebagai pemancar alfa. Peluruhan alfa menyebabkan neutron dapat dilepaskan dari sumbernya. Ketika reaktor dioperasikan lebih dari satu kali maka cukup bagi neutron yang ada untuk memulai reaksi nuklir.

2. Moderator

Ketika neutron dilepaskan dari inti, mereka akan bergerak dengan sangat cepat namun menyebabkan lebih sedikit fisi. Untuk meningkatkan laju fisi tersebut, moderator kemudian digunakan untuk memperlambat neutron sehingga dapat menyebabkan fisi. Moderator adalah bahan yang diisi di seluruh reaktor. Bahan ini bisa berupa air, grafit atau air berat.

3. Batang Kendali (Control Rods)

Batang kendali adalah bahan yang dibuat dalam bentuk silinder dan terbuat dari bahan penyerap neutron. Mereka digunakan untuk mengontrol laju reaksi dengan menurunkan batang di dalam reaktor atau menariknya. Alasan menggunakan batang kendali adalah karena beberapa neutron dilepaskan dengan penundaan. Batang kendali memiliki kemampuan bahkan untuk menghentikan reaksi nuklir yang sedang berlangsung sehingga sangat berguna pada kondisi darurat.

4. Pendingin

Ketika reaksi fisi nuklir terjadi di inti reaktor, banyak panas yang dihasilkan, fungsi pendingin adalah untuk menghilangkan panas ini. Tujuan penghilangan panas adalah untuk tidak membiarkan suhu menjadi naik begitu tinggi di dalam reaktor sehingga panas akan melelehkan bagian dalam dan inti reaktor. Selain itu tujuan utama yang lainnya adalah untuk mentransfer panas ke air agar dapat mengubahnya menjadi uap.

5. Bejana Tekan (Pressure Vessel)

Ini adalah bejana besar yang kuat yang berisi inti reaktor, bersama dengan semua bagian di dalamnya, dan juga bersama dengan pendingin serta mekanisme pengirimannya.

6. Generator Uap

Beberapa reaktor memiliki sistem sekunder dalam sistem pengiriman pendingin seperti penukar panas, di mana panas ditukar dengan air yang diubah menjadi uap. Dalam beberapa sistem reaktor, pendingin yang beredar di sekitar diubah menjadi uap.

7. Penahan/Pengurung

Ini adalah sebuah struktur besar yang berisi serta mencakup semua komponen reaktor nuklir dan pembangkit uap. Dinding bendungan setebal beberapa meter dan dibuat sedemikian rupa, dengan tujuan untuk melindungi semua orang dari efek radiasi apabila reaktor tidak berfungsi.

Reaktor Air Bertekanan

Reaktor air bertekanan adalah salah satu dari beberapa jenis reaktor nuklir yang paling umum beroperasi di seluruh dunia. Mereka berisi dua loop pendingin; primer dan sekunder. Loop primer dipasang di dekat inti reaktor nuklir, sementara loop sekunder dipasang di dekat pembangkit uap.

Ketika reaksi nuklir sedang terjadi di intinya, banyak panas yang dihasilkan akan memanaskan air di loop pendingin primer melalui konduksi termal lewat selongsong, yang mana dalam proses itu akan menjadi sangat bertekanan. Pendingin ini kemudian dilewatkan melalui penukar panas (pembangkit uap), berisikan air yang bertekanan rendah. Panas kemudian dipertukarkan dan uap dihasilkan.

Uap bertekanan tersebut kemudian dialirkan melalui turbin yang terhubung ke generator penghasil listrik. Generator listrik ini yang pada gilirannya akan terhubung ke jaringan-jaringan listrik untuk menjadi transmisi listrik.