Jaderné štěpení : Jaderné štěpení je proces, při kterém je jádro těžkého atomu, jako je uran nebo plutonium, bombardováno neutronem, což způsobuje, že se štěpí na menší jádra a také uvolňuje další neutrony a velké množství energie ve formě tepla.

Řízení reakce : Aby byl proces štěpení pod kontrolou, používá se systém řízení reakce. Obvykle jsou kolem reaktoru umístěny materiály absorbující neutrony, jako je grafit nebo bór, aby regulovaly počet neutronů a udržovaly řetězovou reakci na kontrolované úrovni.

Výroba tepla : Energie uvolněná ve formě tepla při štěpení se využívá k ohřevu vody a výrobě páry. Tato pára je směrována do turbíny, která je připojena ke generátoru. Když pára tlačí lopatky turbíny, roztáčí generátor a vyrábí elektřinu.

Chlazení : Jaderné reaktory musí být chlazeny, aby se zabránilo přehřátí. Obvykle se jako chladicí prostředek používá voda. Absorbuje teplo produkované štěpnou reakcí a odvádí toto teplo chladicím systémem.

Bezpečnost : Jaderné elektrárny jsou vybaveny několika bezpečnostními systémy, které zabraňují nehodám a minimalizují rizika v případě havárie. To zahrnuje systémy nouzového chlazení, systémy kontejnmentu pro zadržování radiace v případě úniku a postupy nakládání s radioaktivním odpadem.

Nakládání s odpady : Důležitým aspektem jaderné energetiky je nakládání s radioaktivním odpadem produkovaným procesem štěpení. Tento odpad musí být bezpečně skladován po extrémně dlouhou dobu, aby se minimalizovala rizika pro životní prostředí a veřejné zdraví.

Stručně řečeno, jaderná energie se vyrábí procesem jaderného štěpení, při kterém se uvolňuje energie ve formě tepla. Toto teplo se pak přeměňuje na elektřinu prostřednictvím systému výroby páry a turbín.

Jaderný reaktor :
Jaderný reaktor je srdcem elektrárny, kde probíhají jaderné štěpné reakce. Obsahuje jaderné palivo, jako je obohacený uran nebo plutonium, a také moderátory a ovládací prvky reaktoru pro regulaci jaderných reakcí.

Parogenerátor :
Parní generátor je zodpovědný za přeměnu tepla produkovaného reaktorem na páru. Skládá se z několika trubek, kterými cirkuluje voda ohřátá reaktorem. Tato voda se přeměňuje na vysokotlakou páru, která bude směrována do turbíny.

Parní turbína :
Parní turbína je připojena k parogenerátoru. Když vysokotlaká pára produkovaná parním generátorem vstupuje do turbíny, otáčí lopatkami turbíny. Tato rotace přeměňuje tepelnou energii páry na mechanickou energii.

Generátor :
Generátor je připojen k turbíně a přeměňuje mechanickou energii produkovanou rotací turbíny na elektrickou energii. Funguje na principu elektromagnetické indukce.

Chladicí soustava :
Jaderné elektrárny jsou vybaveny chladicími systémy, které odvádějí teplo produkované reaktorem. To může zahrnovat chladicí věže, okruhy chladicí vody, systémy výměny tepla a další.

Bezpečnostní systémy :
Jaderné elektrárny jsou vybaveny několika bezpečnostními systémy, které zabraňují nehodám a minimalizují rizika v případě havárie. To zahrnuje řídicí systémy reaktorů, systémy nouzového chlazení, systémy kontejnmentu pro zadržování radiace v případě úniku a elektrické záložní systémy.

Řídicí a dohledový systém :
Jaderné elektrárny jsou vybaveny sofistikovanými řídicími a monitorovacími systémy pro nepřetržité sledování výkonu reaktoru, úrovně radiace, bezpečnostních podmínek atd.

Skladování jaderného odpadu :
Jaderné elektrárny musí nakládat s radioaktivním odpadem produkovaným procesem jaderného štěpení. To zahrnuje bezpečné a zabezpečené skladování radioaktivního odpadu ve vhodných zařízeních.

Tlakovodní reaktory (PWR) :
Tlakovodní reaktory jsou nejběžnějšími typy reaktorů používaných v jaderných elektrárnách po celém světě. Jako chladicí a zmírňující prostředek používají tlakovou vodu. Voda ohřívaná reaktorem uvnitř primárního okruhu je udržována na vysokém tlaku, aby se zabránilo jejímu varu. Toto teplo je pak přenášeno do sekundárního okruhu přes výměník tepla za vzniku páry, která pohání turbínu připojenou ke generátoru vyrábějícímu elektřinu.

Varné reaktory (BWR) :
Varné reaktory jsou podobné tlakovodním reaktorům, ale v tomto případě se voda uvnitř reaktoru nechá vařit v primárním okruhu. Vyrobená pára se přímo používá k otáčení turbíny, bez nutnosti sekundárního okruhu. Tyto reaktory se běžně používají v jaderných elektrárnách navržených společností General Electric.

Těžkovodní reaktory (CANDU) :
Těžkovodní reaktory, známé také jako kanadské deuteriové uranové reaktory (CANDU), používají jako moderátor těžkou vodu (obsahující vodíkdeuterium) a jako chladicí činidlo lehkou vodu. Používají se hlavně v Kanadě a některých dalších zemích. Tyto reaktory mohou jako palivo využívat přírodní uran, díky čemuž jsou flexibilní, pokud jde o dodávky paliva.

Reaktory s rychlými neutrony (FNR) :
Reaktory s rychlými neutrony používají k vyvolání štěpných reakcí v jaderném palivu spíše rychlé neutrony než tepelné neutrony. Mohou používat různé druhy paliva, včetně uranu a plutonia. Rychlé reaktory mají potenciál produkovat více paliva, než spotřebují, což je činí atraktivními pro dlouhodobou výrobu energie a nakládání s jaderným odpadem.

Reaktory s roztavenými solemi (MSR) :
Reaktory s roztavenými solemi jsou nově vznikající technologií, která využívá roztavené soli jako palivo a jako chladicí prostředek. Nabízejí potenciální přínosy v oblasti bezpečnosti a účinnosti, jakož i možnost používat jaderná paliva ve vyšších koncentracích, což by mohlo snížit množství produkovaného jaderného odpadu.