رآکتور هسته‌ای (فرانسوی: Réacteur nucléaire) یا واکنشگاه هسته‌ای دستگاهی برای انجام واکنش‌های هسته‌ای به صورت تنظیم شده و تحت کنترل است. این دستگاه در اندازه‌های آزمایشگاهی، برای تولید ایزوتوپ‌های ویژه مواد پرتوزا (رادیواکتیو) و همین‌طور پرتوداروها برای مصارف پزشکی و آزمایشگاهی، و در اندازه‌های صنعتی برای تولید برق ساخته می‌شوند.

اولین انرژی کنترل شده ناشی از شکافت هسته‌ای در دسامبر ۱۹۴۲ بدست آمد. با رهبری فرمی ساخت و راه‌اندازی یک پیل از آجرهای گرافیتی، اورانیوم و سوخت اکسید اورانیوم با موفقیت به نتیجه رسید. این پیل هسته‌ای، در زیر میدان فوتبال دانشگاه شیکاگو ساخته شد و اولین رآکتور هسته‌ای فعال بود.

سوخت رآکتورهای هسته‌ای باید به گونه‌ای باشد که متحمل شکافت حاصله از نوترون بشود. پنج نوکلئید شکافت پذیر وجود دارند که در حال حاضر در رآکتورها بکار می‌روند. ۲۳۲Th, 233U, 235U, 238U, 239Pu. برخی از این نوکلئیدها برای شکافت حاصله از نوترون‌های حرارتی و برخی نیز برای شکافت حاصل از نوترون‌های سریع می‌باشند. تفاوت بین سوخت یک خاصیت در دسته‌بندی رآکتورها است.

در کنار قابلیت شکافت، سوخت بکار رفته در رآکتور هسته‌ای باید بتواند نیازهای دیگری را نیز تأمین کند. سوخت باید از نظر مکانیکی قوی، از نظر شیمیایی پایدار و در مقابل تخریب تشعشعی مقاوم باشد، تا تحت تغییرات فیزیکی و شیمیایی محیط رآکتور قرار نگیرد. هدایت حرارتی ماده باید بالا باشد بطوری که بتواند حرارت را خیلی راحت جابجا کند. همچنین امکان بدست آوردن، ساخت راحت، هزینه نسبتاً پایین و خطرناک نبودن از نظر شیمیایی از دیگر فایده‌های سوخت است.

فهرست مطالب:

طبقه بندی راکتورهای هسته ای

راکتورهای آب سبک

راکتور آب تحت فشار

قسمتهای مختلف راکتور آب تحت فشار

اصول عملکرد PWR

راکتور آب جوش

اصول عملکرد راکتور آب جوش

راکتورهای آب سنگین

راکتور CANDU

عملکرد راکتورهای آب سنگین

راکتورهایی که با گاز خنک می شوند

راکتورهایی که دمای بسیار زیاد تولید می کنند

راکتورهای هسته‌ ای با دمای بالا

راکتورهای با دمای بالای توریوم

راکتور RBMK

راکتورهای زایای سریع

و…