Энергия, которая может быть получена за счет превращения воды в пар, контролировалась и использовалась на протяжении сотен лет. В ядерном реакторе эта реакция вызывается теплом, выделяющимся в процессе ядерного деления. Обогащенный уран выделяет энергию в результате ядерного деления. На атомной электростанции эта энергия контролируется в процессе, который превращает тепло, выделяемое при ядерном делении, в электрическую энергию.
В активной зоне уран организован в пучки. Таблетки урана одинаковой длины и диаметра укладываются в стержни, и эти стержни собираются в связки. Связки урана помещаются в контейнер и погружаются в воду, выполняющую роль теплоносителя. Тепло пучков урана в активной зоне реактора необходимо контролировать, чтобы предотвратить перегрев, который может привести к расплавлению реактора. Стержни управления в урановом пучке поднимаются и опускаются для регулирования температуры активной зоны по мере необходимости. Стержни также можно опустить до упора, чтобы перестать выделять тепло и заглушить реактор в случае аварии или для замены топлива.
Первым шагом в производстве электроэнергии является превращение воды в активной зоне реактора, содержащей урановый пучок, в пар. На следующем этапе пар выходит из контейнера и приводит в движение турбину. Турбина вращает генератор, и, наконец, генератор производит энергию.
Некоторые атомные электростанции добавляют еще одну стадию к процессу, который создает второй контур, который снова преобразует воду в пар, прежде чем он приводит в действие турбину. Это предотвращает прямой контакт радиоактивной воды и пара с турбиной. Реакторы могут быть заполнены различными типами теплоносителя, чтобы обеспечить работу при более высоких температурах.