Откриването на неутрона беше предвестник на атомната ера на човечеството, тъй като в ръцете на физиците имаше частица, способна поради липса на заряд да проникне във всякакви, дори тежки, ядра. В хода на експериментите по бомбардирането на уранови ядра с неутрони, извършени от италианския физик Е. Ферми, са получени радиоактивни изотопи и трансуранови елементи, нептуний и плутоний. Така стана възможно да се създаде ядрен реактор - инсталация, която превъзхожда по своята енергийна мощност всичко, което преди това е създадено от човечеството.
Ядреният реактор е апарат, в който протича контролирана реакция на ядрено делене, базирана на верижния принцип. Този принцип е следният. Урановите ядра, бомбардирани от неутрони, се разпадат и образуват няколко нови неутрона, които от своя страна предизвикват деленето на следващите ядра. В този процес броят на неутроните се увеличава бързо. Съотношението на броя на неутроните в една фаза на делене към броя на неутронитепредишната фаза на ядрен разпад се нарича коефициент на умножение.
За да се контролира ядрената реакция е необходим ядрен реактор, който се използва в атомни електроцентрали, подводници, атомни ледоразбивачи, в експериментални ядрени съоръжения и др. Една неконтролирана ядрена реакция неизбежно води до експлозия с колосална разрушителна сила. Този тип верижна реакция се използва изключително в ядрени бомби, чиято експлозия е целта на ядрения разпад.
Атомен реактор, в който отделените неутрони се движат с голяма скорост, за да се контролира реакцията, той е оборудван със специални материали, които поглъщат част от енергията на елементарните частици. Такива материали, които имат способността да намаляват скоростта и инерцията на неутроните, се наричат модератори на ядрената реакция.
Принципът на работа на ядрения реактор е както следва. Вътрешните кухини на реактора са пълни с дестилирана вода, циркулираща в специални тръби. Ядреният реактор се включва автоматично, когато от активната зона се извадят графитни пръти, които поглъщат част от неутронната енергия. С началото на верижна реакция се отделя огромно количество топлинна енергия, която, циркулираща в активната зона на реактора, достига до горивните елементи. В същото време водата се загрява до температура от 320 oС.
След това водата от първи контур, движейки се вътре през тръбите на парогенератора, отделя топлинната енергия, получена от сърцевинатареактор, вода от втори контур, докато не влиза в контакт с него, което изключва проникването на радиоактивни частици извън реакторната зала.
По-нататъшният процес не се различава от това, което се случва във всяка ТЕЦ - водата от вторичния кръг, която се е превърнала в пара, дава въртене на турбините. А турбините активират гигантски електрически генератори, които генерират електричество.
Ядреният реактор не е чисто човешко изобретение. Тъй като едни и същи закони на физиката се прилагат в цялата Вселена, енергията на ядрения разпад е необходима за поддържане на подредената структура на космоса и живота на Земята. Естественият естествен ядрен реактор са звезди. И едно от тях е Слънцето, което с енергията си на термоядрен синтез създаде всички условия за възникване на живот на нашата планета.
