Un reattore nucleare è una struttura che produce elettricità trasformando le turbine con il vapore prodotto dall'acqua bollente con materiale radioattivo. Il materiale radioattivo è solitamente l'uranio-235, costituito da piccole palline ceramiche racchiuse in un'asta di metallo. La reazione chimica che produce radiazioni si verifica quando un neutrone colpisce un atomo di uranio, trasformandolo in U-236 e facendolo dividere in due atomi diversi ed espellere i neutroni. La divisione in corso degli atomi è chiamata fissione.
Nonostante le paure comuni, un reattore nucleare non può esplodere nello stesso modo di una bomba nucleare perché la reazione a catena è controllata da barre che assorbono i neutroni. Una bomba nucleare è il risultato di una reazione a catena incontrollata. Inoltre, il materiale fissile in un reattore è diverso da una bomba termonucleare. I reattori nucleari operano secondo rigorose linee guida sulla sicurezza.
Esistono due tipi di reattori a fissione: reattori ad acqua bollente e reattori ad acqua pressurizzata. Entrambi hanno la stessa funzione, ma i BWR utilizzano il vapore dal nocciolo del reattore per trasformare direttamente le turbine del generatore. I PWR includono due sistemi separati di acqua chiusa. Il primario è pressurizzato per impedire l'ebollizione e il calore si trasferisce all'altro, che bolle e alimenta la turbina.
Un obiettivo della comunità delle scienze nucleari è ideare un reattore a fusione, o un reattore che produce la sua radiazione attraverso la fusione, un processo più potente visto nelle stelle. Tuttavia, la fusione nucleare richiede
enormi quantità di calore che rendono il costo proibitivo da tentare.
