Πυρηνική σχάση : Η πυρηνική σχάση είναι η διαδικασία κατά την οποία ο πυρήνας ενός βαρέος ατόμου, όπως το ουράνιο ή το πλουτώνιο, βομβαρδίζεται από ένα νετρόνιο, προκαλώντας τη διάσπασή του σε μικρότερους πυρήνες, καθώς και την απελευθέρωση πρόσθετων νετρονίων και μεγάλης ποσότητας ενέργειας με τη μορφή θερμότητας.

Έλεγχος αντίδρασης : Για να διατηρηθεί η διαδικασία σχάσης υπό έλεγχο, χρησιμοποιείται ένα σύστημα ελέγχου αντίδρασης. Συνήθως, υλικά απορρόφησης νετρονίων, όπως γραφίτης ή βόριο, τοποθετούνται γύρω από τον αντιδραστήρα για να ρυθμίσουν τον αριθμό των νετρονίων και να διατηρήσουν την αλυσιδωτή αντίδραση σε ελεγχόμενο επίπεδο.

Παραγωγή θερμότητας : Η ενέργεια που απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας κατά τη σχάση χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού και την παραγωγή ατμού. Αυτός ο ατμός κατευθύνεται σε έναν στρόβιλο, ο οποίος συνδέεται με μια γεννήτρια. Όταν ο ατμός ωθεί τα πτερύγια του στροβίλου, περιστρέφει τη γεννήτρια, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια.

Ψύξη : Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες πρέπει να ψύχονται για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση. Συνήθως, το νερό χρησιμοποιείται ως ψυκτικός παράγοντας. Απορροφά τη θερμότητα που παράγεται από την αντίδραση σχάσης και εκκενώνει αυτή τη θερμότητα μέσω ενός συστήματος ψύξης.

Ασφάλεια : Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι εξοπλισμένοι με πολλαπλά συστήματα ασφαλείας για την πρόληψη ατυχημάτων και την ελαχιστοποίηση των κινδύνων σε περίπτωση συμβάντος. Αυτό περιλαμβάνει συστήματα ψύξης έκτακτης ανάγκης, συστήματα συγκράτησης για τον περιορισμό της ακτινοβολίας σε περίπτωση διαρροής και διαδικασίες διαχείρισης ραδιενεργών αποβλήτων.

Διαχείριση αποβλήτων : Μια σημαντική πτυχή της πυρηνικής ενέργειας είναι η διαχείριση των ραδιενεργών αποβλήτων που παράγονται από τη διαδικασία σχάσης. Τα απόβλητα αυτά πρέπει να αποθηκεύονται με ασφάλεια για εξαιρετικά μεγάλα χρονικά διαστήματα ώστε να ελαχιστοποιούνται οι κίνδυνοι για το περιβάλλον και τη δημόσια υγεία.

Συνοπτικά, η πυρηνική ενέργεια παράγεται από τη διαδικασία της πυρηνικής σχάσης, η οποία απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή θερμότητας. Αυτή η θερμότητα στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω ενός συστήματος παραγωγής ατμού και στροβίλων.

Πυρηνικός αντιδραστήρας :
Ο πυρηνικός αντιδραστήρας είναι η καρδιά του εργοστασίου όπου λαμβάνουν χώρα οι αντιδράσεις πυρηνικής σχάσης. Περιέχει πυρηνικά καύσιμα, όπως εμπλουτισμένο ουράνιο ή πλουτώνιο, καθώς και συντονιστές και ελέγχους αντιδραστήρων για τη ρύθμιση των πυρηνικών αντιδράσεων.

Γεννήτρια ατμού :
Η γεννήτρια ατμού είναι υπεύθυνη για τη μετατροπή της θερμότητας που παράγεται από τον αντιδραστήρα σε ατμό. Αποτελείται από διάφορους σωλήνες μέσω των οποίων κυκλοφορεί το νερό που θερμαίνεται από τον αντιδραστήρα. Αυτό το νερό μετατρέπεται σε ατμό υψηλής πίεσης που θα κατευθυνθεί στον στρόβιλο.

Ατμοστροβίλου :
Ο ατμοστρόβιλος συνδέεται με τη γεννήτρια ατμού. Όταν ο ατμός υψηλής πίεσης που παράγεται από τη γεννήτρια ατμού εισέρχεται στον στρόβιλο, περιστρέφει τα πτερύγια του στροβίλου. Αυτή η περιστροφή μετατρέπει τη θερμική ενέργεια του ατμού σε μηχανική ενέργεια.

Γεννήτρια :
Η γεννήτρια συνδέεται με την τουρμπίνα και μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια που παράγεται από την περιστροφή της τουρμπίνας σε ηλεκτρική ενέργεια. Λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

Σύστημα ψύξης :
Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι εξοπλισμένοι με συστήματα ψύξης για την απομάκρυνση της θερμότητας που παράγεται από τον αντιδραστήρα. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει πύργους ψύξης, κυκλώματα νερού ψύξης, συστήματα ανταλλαγής θερμότητας και πολλά άλλα.

Συστήματα Ασφαλείας :
Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι εξοπλισμένοι με πολλαπλά συστήματα ασφαλείας για την πρόληψη ατυχημάτων και την ελαχιστοποίηση των κινδύνων σε περίπτωση συμβάντος. Αυτό περιλαμβάνει συστήματα ελέγχου αντιδραστήρων, συστήματα ψύξης έκτακτης ανάγκης, συστήματα συγκράτησης για τη συγκράτηση της ακτινοβολίας σε περίπτωση διαρροής και ηλεκτρικά εφεδρικά συστήματα.

Σύστημα ελέγχου και επιτήρησης :
Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι εξοπλισμένοι με εξελιγμένα συστήματα ελέγχου και παρακολούθησης για τη συνεχή παρακολούθηση της απόδοσης των αντιδραστήρων, των επιπέδων ακτινοβολίας, των συνθηκών ασφαλείας κ.λπ.

Αποθήκευση πυρηνικών αποβλήτων :
Οι πυρηνικοί σταθμοί πρέπει να διαχειρίζονται τα ραδιενεργά απόβλητα που παράγονται από τη διαδικασία της πυρηνικής σχάσης. Αυτό συνεπάγεται την ασφαλή αποθήκευση ραδιενεργών αποβλήτων σε κατάλληλες εγκαταστάσεις.

Αντιδραστήρες πεπιεσμένου ύδατος (PWR) :
Οι αντιδραστήρες πεπιεσμένου νερού είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι αντιδραστήρων που χρησιμοποιούνται σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής σε όλο τον κόσμο. Χρησιμοποιούν πεπιεσμένο νερό ως ψυκτικό και μετριαστικό παράγοντα. Το νερό που θερμαίνεται από τον αντιδραστήρα μέσα στο πρωτεύον κύκλωμα διατηρείται σε υψηλή πίεση για να αποφευχθεί ο βρασμός του. Αυτή η θερμότητα στη συνέχεια μεταφέρεται σε ένα δευτερεύον κύκλωμα μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας για την παραγωγή ατμού, ο οποίος κινεί έναν στρόβιλο συνδεδεμένο με μια γεννήτρια που παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Αντιδραστήρες ζέοντος ύδατος (BWR) :
Οι αντιδραστήρες βραστό νερό είναι παρόμοιοι με τους αντιδραστήρες πεπιεσμένου νερού, αλλά στην περίπτωση αυτή, το νερό μέσα στον αντιδραστήρα αφήνεται να βράσει στο πρωτεύον κύκλωμα. Ο παραγόμενος ατμός χρησιμοποιείται απευθείας για την περιστροφή της τουρμπίνας, χωρίς την ανάγκη δευτερεύοντος κυκλώματος. Αυτοί οι αντιδραστήρες χρησιμοποιούνται συνήθως σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής που έχουν σχεδιαστεί από την General Electric.

Αντιδραστήρες βαρέος ύδατος (CANDU) :
Οι αντιδραστήρες βαρέος ύδατος, επίσης γνωστοί ως αντιδραστήρες ουρανίου δευτερίου του Καναδά (CANDU), χρησιμοποιούν βαρύ ύδωρ (που περιέχει δευτέριο υδρογόνου) ως επιβραδυντή και ελαφρύ νερό ως ψυκτικό μέσο. Χρησιμοποιούνται κυρίως στον Καναδά και σε ορισμένες άλλες χώρες. Αυτοί οι αντιδραστήρες μπορούν να χρησιμοποιούν φυσικό ουράνιο ως καύσιμο, καθιστώντας τους ευέλικτους όσον αφορά την παροχή καυσίμων.

Ταχείς αντιδραστήρες νετρονίων (FNR) :
Οι ταχείς αντιδραστήρες νετρονίων χρησιμοποιούν γρήγορα νετρόνια αντί για θερμικά νετρόνια για να προκαλέσουν αντιδράσεις σχάσης στα πυρηνικά καύσιμα. Μπορούν να χρησιμοποιούν διαφορετικούς τύπους καυσίμων, συμπεριλαμβανομένου του ουρανίου και του πλουτωνίου. Οι ταχείς αντιδραστήρες έχουν τη δυνατότητα να παράγουν περισσότερα καύσιμα από όσα καταναλώνουν, καθιστώντας τους ελκυστικούς για τη μακροπρόθεσμη παραγωγή ενέργειας και τη διαχείριση πυρηνικών αποβλήτων.

Αντιδραστήρες τετηγμένου άλατος (ΑΣΑ) :
Οι αντιδραστήρες τετηγμένου άλατος είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία που χρησιμοποιεί τηγμένα άλατα ως καύσιμο και ως ψυκτικό μέσο. Προσφέρουν δυνητικά οφέλη ασφάλειας και αποδοτικότητας, καθώς και τη δυνατότητα χρήσης πυρηνικών καυσίμων σε υψηλότερες συγκεντρώσεις, γεγονός που θα μπορούσε να μειώσει την ποσότητα των παραγόμενων πυρηνικών αποβλήτων.