É uma câmara de arrefecimento hermética, blindada contra a radiação, onde é controlada uma reação nuclear para a obtenção de energia, produção de materiais fissionáveis como o urânio ou plutónio para armamentos nucleares, propulsão de submarinos e satélites artificiais ou para pesquisas.

Da equação de Einstain (E=mc²) é fácil perceber que mesmo uma massa muito pequena gera enormes quantidades de energia, uma vez que a constante C é muito grande. Este facto levou a que se iniciassem projetos para o desenvolvimento de reatores nucleares para gerar energia elétrica. 

Em 1942, nos EUA, uma equipa de cientistas chefiada por Enrico Fermi (1901-1954), físico italiano, conseguiu a primeira reação de fissão nuclear controlada de uranio. Uma reação de fissão nuclear controlada realiza-se num reator nuclear. 

Figura 1: reator nuclear 

Um reator nuclear é um equipamento constituído da seguinte forma (com base na ilustração da figura 1): 

1. uma zona ativa (zona de ocorrência de reações de fissão nuclear) - onde se encontram elementos através dos quais se liberta o calor (combustível nuclear). 

1. Um refletor de neutrões – reveste a zona ativa com o objetivo de diminuir o escape de neutrões. 

1. Um moderador – reveste a zona ativa e no seu interior encontra-se as placas do combustível nuclear. 

1. Hastes de regulação – são usadas para o controlo da reação.  

1. Fluido térmico – usado para retirar o calor libertado durante a reação. Este fluido pode ser um gás, água a alta pressão ou sódio líquido. O calor produzido destina-se a produzir vapor que poe em movimento a turbina da central nuclear.  

1. Camada de proteção – cobre o reator nuclear para uma potente fonte de neutrões e de raios X. 

Aplicações de reatores nucleares 

Atualmente existem reatores de variados tipos que diferem um dos outros na sua potência bem como na sua aplicação.  

O principal uso da energia nuclear é a produção da eletricidade, as centrais nucleares são responsáveis pela geração de energia elétrica em reatores nucleares. A energia térmica é transformada em mecânica e depois em elétrica. O uso das centrais nucleares para a produção de energia é de capital importância: por um lado, vem responder à grande necessidade de consumo de energia nos dias de hoje; por outro lado, as centrais nucleares não consomem o oxigénio atmosférico e não poluem o meio ambiente. 

Produção do plutônio, que pode ser usado para fins militares, como em bombas atômicas, como o combustível MOX, óxidos feitos de urânio empobrecido e plutónio. 

Produção de isótopos radioativos usados na construção (detetores de fumaça amerício), medicina (cobalto-60), investigação, etc. 

Produção de neutrões livres que são usados na investigação e na medicina. 

Produção de bombas de neutrões, utilizado para fins militares.