Керована ядерна реакція
Щоб ядерна реакція змогла підтримувати себе сама, стала ланцюговий, необхідно достатня кількість радіоактивного палива (т. зв. «критична маса»). В ядерній зброї це питання вирішується просто: два злитки збройового металу (урану-235, плутонію 239 і т. д.) з масою кожного трохи менше критичної в одне ціле з’єднують за допомогою звичайного вибуху тротилу.
Для мирного використання атома цей спосіб не годиться. На малюнку схематично показано пристрій найпростішого атомного реактора. Кожен ТВЕЛ (тепловиділяючий елемент − уранове паливо) по масі менше критичної, сумарний ж їх вага перевищує цю позначку. Перебуваючи в безпосередній близькості один від одного, Твели «обмінюються» вільними нейтронами. Завдяки такій взаємній нейтронної бомбардування в реакторі підтримується ланцюгова ядерна реакція. Графітові стрижні відіграють роль своєрідних «гальм» ядерного процесу. Графіт – хороший поглинач нейтронів, реакція згасає, коли стрижні з цього матеріалу поміщаються між ТВЕЛ. Це повністю зупиняє обмін вільними нейтронами.
Таким чином, реакція знаходиться під постійним контролем автоматики. Розпад супроводжується рухом в середовищі теплоносія уламків ядер урану, які розігрівають його до необхідної температури.
