Z ČEHO SE SKLÁDÁ REAKTOR

Aby reaktor úspěšně fungoval, musíme do něho dát palivo, moderátor, absorbátor a chladivo, které bude odvádět teplo vzniklé při štěpení jader. Podle druhu a konfigurace (sestavení) těchto komponent se reaktory rozdělují na mnoho různých typů.

1. Pohon svazkové řídící tyče 2. Víko tlakové nádoby reaktoru 3. Vývody vnitroreaktorového měření 4. Ochranná trubka svazkové tyče 5. Palivové kazety 6. Plášť aktivní zóny 7. Tlaková nádoba reaktoru

Palivo bývá tvořeno palivovými proutky. Malé tabletky paliva se poskládají na sebe, čímž vytvoří proutek o průměru asi 9 mm. Svazek těchto proutků tvoří palivovou kazetu. U reaktoru typu VVER 1000 se například v šestibokých palivových kazetách vkládá do reaktoru přes 47 tisíc proutků, v každé kazetě je jich 317. Část reaktoru, do které se vkládá palivo a kde také probíhá štěpná reakce, se nazývá aktivní zóna. Palivové proutky jsou chráněné povlakem ze speciální slitiny, nejčastěji na bázi zirkonia, která zaručí předání tepla z paliva chladivu a zároveň nepropustí radioaktivní štěpné produkty. U některých typů reaktorů je palivo ve formě koulí, které se volně spouští do aktivní zóny.
Moderátorem bývá u reaktoru, kde štěpení obstarávají pomalé neutrony, nejčastěji voda, ale také grafit nebo těžká voda (D₂O). U reaktorů, které pracují na bázi rychlých neutronů (tj. štěpitelným izotopem je uran 238 nebo plutonium), moderátor chybí.
Absorbátor se do aktivní zóny vkládá také ve formě tyčí, podobně jako palivo. Palivové kazety někdy mívají dvě části - v dolní je palivo, v horní absorbátor. Výkon reaktoru se pak reguluje výškou vytažení nebo zasunutí kazet do aktivní zóny. Pro případ okamžitého zastavení výkonu reaktoru jsou připraveny havarijní tyče. V nich bývá mnohem vyšší koncentrace absorbátoru než v tyčích regulačních.
Havarijní tyče jsou vysunuty nahoru nad aktivní zónu, kde drží pomocí elektromagnetů. V případě potřeby havarijní signál vypne elektromagnety a tyče spadnou volným pádem do aktivní zóny, čímž štěpnou reakci zastaví. U některých reaktorů se dokonce tyče do aktivní zóny vstřelují, takže jejich zásah je ještě rychlejší.
Chladivem je médium, které odvádí teplo. Při štěpení jader odletují nová jádra (štěpné úlomky), narážejí do okolních jader a svou kinetickou energii tak způsobují zahřívání okolí. Teplonosné médium odvádí toto teplo tam, kde ho můžeme využít. Štěpící se materiál je potřeba neustále ochlazovat, aby nedošlo k roztavení povlaku na palivovém proutku a úniku štěpných produktů. Jako chladivo se nejlépe osvědčuje obyčejná voda, těžká voda, oxid uhličitý, helium, sodík a některé soli nebo slitiny. Reaktory mívají jeden nebo více chladicích okruhů.

Model reaktoru v informačním centru Jaderné elektrárny Dukovany.

Nejjednodušší schéma jaderné elektrárny je jednookruhové. Přímo v reaktoru se varem vody vytvoří pára, která se vede k turbíně. Zde koná užitečnou práci a po ochlazení v kondenzátorech se vrací zpět do reaktoru. Celý cyklus se stále opakuje. Je to velmi jednoduchý postup, ale má jednu nevýhodu voda z reaktoru může být radioaktivní, může s sebou nést stopová množství aktivovaných korozních pro duktů. S touto vodou se dostává do styku velká část strojního vybavení elektrárny, hlavně turbína, kondenzátory a čerpadla. Proto se ten to způsob u nových generací elektráren již neužívá.
Ve většině zemí, včetně České republiky, se provozují dvouokruhové elektrárny. Voda z reaktoru koluje v tzv. primárním okruhu. Trubky primárního okruhu procházejí výměníkem, tzv. parogenerátorem, kde ohřívají vodu sekundárního okruhu. Teprve v něm vzniká pára, která se vede k turbíně a do kondenzátorů. Sekundární chladicí okruh vůbec nepřijde do styku s reaktorem.
Některé elektrárny se speciálními typy reaktorů užívají dokonce tříokruhové schéma provozu. Jsou to například rychlé množivé reaktory, využívající jako chladivo
v primárním okruhu tekutý kov.