Η πυρηνική σχάση διασπά ένα βαρύ άτομο σε ελαφρύτερα. Όταν ένα νετρόνιο χτυπά έναν πυρήνα ουρανίου-235, ο πυρήνας το απορροφά και γίνεται ασταθής. Διασπάται, απελευθερώνοντας ενέργεια, περισσότερα νετρόνια και ελαφρύτερα στοιχεία. Αυτά τα νετρόνια μπορούν να προκαλέσουν περισσότερες διασπάσεις, δημιουργώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση.

Η ενέργεια που απελευθερώνεται είναι τεράστια. Η διάσπαση ενός κιλού ουρανίου-235 απελευθερώνει περίπου 24 εκατομμύρια κιλοβατώρες θερμότητας. Η καύση ενός κιλού άνθρακα απελευθερώνει περίπου 8 κιλοβατώρες. Αυτή η αναλογία εξηγεί γιατί το πυρηνικό καύσιμο είναι τόσο συμπαγές και γιατί οι αντιδραστήρες χρειάζονται τόσο λίγο από αυτό.

Ο έλεγχος της αλυσιδωτής αντίδρασης αποτελεί την πρόκληση της μηχανικής. Οι ράβδοι ελέγχου απορροφούν νετρόνια και επιβραδύνουν την αντίδραση. Οι επιβραδύνοντες παράγοντες επιβραδύνουν τα νετρόνια, επομένως είναι πιο πιθανό να διασπάσουν τους πυρήνες. Το ψυκτικό μέσο μεταφέρει τη θερμότητα μακριά για να παράγει ατμό. Εάν χαθεί ο έλεγχος, η αντίδραση μπορεί να επιταχυνθεί επικίνδυνα, όπως συνέβη στο Τσερνομπίλ το 1986.

Βασικές έννοιες

• Αλυσιδωτή αντίδραση
• Κρίσιμη μάζα
• Ράβδοι ελέγχου
• Μεσολαβητής
• Πλουτισμός