Kernespaltning : Nuklear fission er den proces, hvor kernen i et tungt atom, såsom uran eller plutonium, bombarderes af en neutron, hvilket får den til at opdele i mindre kerner samt frigive yderligere neutroner og en stor mængde energi i form af varme.

Reaktionskontrol : For at holde fissionsprocessen under kontrol anvendes et reaktionskontrolsystem. Normalt placeres neutronabsorberende materialer, såsom grafit eller bor, omkring reaktoren for at regulere antallet af neutroner og holde kædereaktionen på et kontrolleret niveau.

Varmeproduktion : Den energi, der frigives i form af varme under fission, bruges til at opvarme vand og producere damp. Denne damp er rettet mod en turbine, som er forbundet til en generator. Når dampen skubber turbinebladene, drejer den generatoren og producerer elektricitet.

Køling : Atomreaktorer skal afkøles for at forhindre overophedning. Normalt bruges vand som kølemiddel. Det absorberer varmen produceret af fissionsreaktionen og evakuerer denne varme gennem et kølesystem.

Sikkerhed : Atomkraftværker er udstyret med flere sikkerhedssystemer for at forhindre ulykker og minimere risici i tilfælde af en hændelse. Dette omfatter nødkølesystemer, indeslutningssystemer til begrænsning af stråling i tilfælde af lækage og procedurer for håndtering af radioaktivt affald.

Affaldshåndtering : Et vigtigt aspekt af kerneenergien er forvaltningen af radioaktivt affald, der frembringes ved fissionprocessen. Dette affald skal opbevares sikkert i ekstremt lange perioder for at minimere risici for miljøet og folkesundheden.

Sammenfattende produceres atomenergi ved processen med nuklear fission, som frigiver energi i form af varme. Denne varme omdannes derefter til elektricitet gennem et dampgenereringssystem og turbiner.

Atomreaktor :
Atomreaktoren er hjertet i anlægget, hvor de nukleare fissionsreaktioner finder sted. Den indeholder nukleart brændsel, såsom beriget uran eller plutonium, samt moderatorer og reaktorkontroller til regulering af nukleare reaktioner.

Dampgenerator :
Dampgeneratoren er ansvarlig for at omdanne varmen produceret af reaktoren til damp. Den består af flere rør, gennem hvilke vandet opvarmet af reaktoren cirkulerer. Dette vand omdannes til højtryksdamp, der ledes til turbinen.

Dampturbine :
Dampturbinen er forbundet til dampgeneratoren. Når højtryksdampen produceret af dampgeneratoren kommer ind i turbinen, roterer den turbinebladene. Denne rotation omdanner dampens termiske energi til mekanisk energi.

Generator :
Generatoren er forbundet til turbinen og omdanner den mekaniske energi, der produceres ved turbinens rotation, til elektrisk energi. Det fungerer i overensstemmelse med princippet om elektromagnetisk induktion.

Kølesystem :
Atomkraftværker er udstyret med kølesystemer til at fjerne varmen produceret af reaktoren. Dette kan omfatte køletårne, kølevandskredsløb, varmevekslingssystemer og mere.

Sikkerhedssystemer :
Atomkraftværker er udstyret med flere sikkerhedssystemer for at forhindre ulykker og minimere risici i tilfælde af en hændelse. Dette omfatter reaktorkontrolsystemer, nødkølesystemer, indeslutningssystemer til at begrænse stråling i tilfælde af lækage og elektriske backupsystemer.

Kontrol- og overvågningssystem :
Kernekraftværker er udstyret med sofistikerede kontrol- og overvågningssystemer til løbende overvågning af reaktorens ydeevne, strålingsniveauer, sikkerhedsforhold osv.

Opbevaring af nukleart affald :
Kernekraftværker skal håndtere det radioaktive affald, der produceres ved den nukleare fission. Dette indebærer sikker opbevaring af radioaktivt affald i passende faciliteter.

Trykvandsreaktorer (PWR'er) :
Trykvandsreaktorer er de mest almindelige typer reaktorer, der anvendes i atomkraftværker rundt om i verden. De bruger trykvand som køle- og modereringsmiddel. Vandet opvarmet af reaktoren inde i det primære kredsløb holdes ved et højt tryk for at forhindre det i at koge. Denne varme overføres derefter til et sekundært kredsløb gennem en varmeveksler for at producere damp, som driver en turbine forbundet til en generator, der producerer elektricitet.

Kogende vandreaktorer (BWR) :
Kogende vandreaktorer ligner trykvandsreaktorer, men i dette tilfælde får vandet inde i reaktoren lov til at koge i det primære kredsløb. Den producerede damp bruges direkte til at dreje turbinen uden behov for et sekundært kredsløb. Disse reaktorer er almindeligt anvendt i atomkraftværker designet af General Electric.

Tungtvandsreaktorer (CANDU) :
Tungtvandsreaktorer, også kendt som Canada Deuterium Uranium (CANDU) reaktorer, bruger tungt vand (indeholdende hydrogendeuterium) som moderator og let vand som kølemiddel. De bruges hovedsageligt i Canada og nogle andre lande. Disse reaktorer kan bruge naturligt uran som brændstof, hvilket gør dem fleksible med hensyn til brændstofforsyning.

Hurtige neutronreaktorer (FNR) :
Hurtige neutronreaktorer bruger hurtige neutroner snarere end termiske neutroner til at forårsage fissionsreaktioner i nukleart brændsel. De kan bruge forskellige typer brændstof, herunder uran og plutonium. Hurtige reaktorer har potentiale til at producere mere brændsel, end de forbruger, hvilket gør dem attraktive for langsigtet energiproduktion og håndtering af nukleart affald.

Reaktorer til smeltet salt (MSR) :
Smeltet saltreaktorer er en ny teknologi, der bruger smeltede salte som brændstof og som kølemiddel. De giver potentielle sikkerheds- og effektivitetsfordele samt muligheden for at anvende nukleart brændsel i højere koncentrationer, hvilket kan reducere mængden af produceret nukleart affald.