Opdagelsen af neutronen var en varsel om menneskehedens atomære æra, da der i fysikernes hænder var en partikel, der på grund af fraværet af en ladning var i stand til at trænge ind i enhver, selv tunge, kerner. I løbet af eksperimenter med neutroners bombardement af urankerner, udført af den italienske fysiker E. Fermi, blev der opnået radioaktive isotoper og transuraniske grundstoffer, neptunium og plutonium. Dermed blev det muligt at skabe en atomreaktor - en installation, der i sin energikraft overgår alt, hvad der tidligere var skabt af menneskeheden.
En atomreaktor er et apparat, hvor en kontrolleret kernefissionsreaktion finder sted, baseret på kædeprincippet. Dette princip er som følger. Urankernerne bombarderet af neutroner henfalder og danner flere nye neutroner, som igen forårsager sp altningen af de følgende kerner. I denne proces stiger antallet af neutroner hurtigt. Forholdet mellem antallet af neutroner i en fissionsfase og antallet af neutronerden foregående fase af nukleart henfald kaldes multiplikationsfaktoren.
For at en atomreaktion kan kontrolleres, er der behov for en atomreaktor, som bruges i atomkraftværker, ubåde, nukleare isbrydere, i eksperimentelle atomanlæg mv. En ukontrolleret atomreaktion fører uundgåeligt til en eksplosion af kolossal destruktiv kraft. Denne type kædereaktion bruges udelukkende i atombomber, hvis eksplosion er målet for nuklear henfald.
Atomreaktor, hvor de frigivne neutroner bevæger sig med stor hastighed, for at styre reaktionen, er den udstyret med specielle materialer, der absorberer en del af energien fra elementarpartikler. Sådanne materialer, som har evnen til at reducere neutronernes hastighed og inerti, kaldes kernereaktionsmoderatorer.
Princippet for drift af en atomreaktor er som følger. Reaktorens indre hulrum er fyldt med destilleret vand, der cirkulerer inde i specielle rør. Atomreaktoren tænder automatisk, når grafitstave fjernes fra den aktive zone, som absorberer en del af neutronenergien. Med starten af en kædereaktion frigives en enorm mængde termisk energi, som cirkulerer i reaktorkernen og når brændselselementerne. Samtidig opvarmes vandet til en temperatur på 320 oС.
Derefter afgiver vandet i det primære kredsløb, der bevæger sig inde gennem rørene på dampgeneratoren, den termiske energi, der modtages fra kernenreaktor, sekundært kredsløbsvand, mens det ikke kommer i kontakt med det, hvilket udelukker indtrængen af radioaktive partikler uden for reaktorhallen.
Den videre proces er ikke forskellig fra, hvad der sker på ethvert termisk kraftværk - vandet i det sekundære kredsløb, som er blevet til damp, giver rotation til turbinerne. Og turbinerne aktiverer gigantiske elektriske generatorer, som genererer elektricitet.
Atomreaktoren er ikke en rent menneskelig opfindelse. Da de samme fysiklove gælder i hele universet, er energien fra nukleart henfald nødvendig for at opretholde den ordnede struktur af kosmos og livet på Jorden. Naturlige naturlige atomreaktorer er stjerner. Og en af dem er Solen, som med sin energi af termonuklear fusion skabte alle betingelserne for fremkomsten af liv på vores planet.
