核反应堆通过控制核裂变产生热量，热量产生蒸汽，蒸汽驱动汽轮机旋转。反应堆堆芯内装有燃料棒、控制棒和冷却剂。操作人员通过调节控制棒来控制反应。产生的热量可以输送到蒸汽发生器，也可以直接输送到汽轮机。
反应堆有多种设计。压水反应堆在全球核电站中占据主导地位。沸水反应堆也很常见。加拿大则使用重水反应堆。先进的设计包括小型模块化反应堆，这种反应堆在工厂预制完成后运至现场。每种设计在成本、安全性和燃料消耗方面都有其优缺点。
安全是重中之重。多重屏障将放射性物质严密控制：燃料包壳、压力容器、安全壳。冗余冷却系统防止过热。操作人员接受多年的培训。尽管采取了这些措施，事故仍然会发生。三里岛、切尔诺贝利和福岛的事故都改变了核工业对风险的认知。
关键组成部分
- 燃料棒
- 控制杆
- 主持人
- 冷却液
- 围护结构
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