Внутри ядерного реактора не происходит ничего похожего на взрыв, хотя именно с этим словом атомная энергия чаще всего ассоциируется. Там работает строго управляемая цепная реакция деления тяжёлых атомных ядер, обычно урана или плутония. Когда ядро такого атома захватывает нейтрон, оно становится нестабильным и распадается на более лёгкие фрагменты, высвобождая энергию и новые нейтроны. Эти нейтроны, в свою очередь, могут запустить деление других ядер, создавая самоподдерживающийся процесс.
Ключевая задача реактора состоит в том, чтобы удерживать эту реакцию в узком рабочем диапазоне. Для этого используются замедлители, чаще всего вода или графит, которые снижают скорость нейтронов, и управляющие стержни из материалов, поглощающих нейтроны. Выдвигая и вдвигая эти стержни, операторы буквально регулируют мощность, как ручкой громкости.
Высвобождаемая энергия проявляется прежде всего в виде тепла. Оно нагревает воду или другой теплоноситель, превращая его в пар, который вращает турбины и генераторы. В этом смысле атомная электростанция устроена удивительно похоже на обычную тепловую, просто её «котёл» работает на расщеплении ядер, а не на сгорании топлива.
Всё это происходит внутри массивной защитной оболочки, которая изолирует радиоактивные продукты деления от внешнего мира. Несмотря на пугающую репутацию, ядерный реактор при нормальной работе является одной из самых тщательно контролируемых и предсказуемых машин, созданных человеком. Его опасность связана не с самой физикой процесса, а с тем, что происходит, если этот контроль по какой-то причине теряется.