反应堆在过去又称为原子能反应堆，是用于启动和控制核裂变链式反应或核聚变反应的装置。核反应堆除了用于核电站发电和核海洋推进以外，还有一些反应堆用于医疗和工业用途的同位素，或生产核武器。
方舟反应堆
听着是不是很熟悉啊，哈哈，没错正是钢铁侠胸口那个反应堆啊，方舟反应堆（英文：ArcReactor）是漫威电影宇宙中虚构的一种能量供应装置，由霍华德·斯塔克与安东·凡科发明，最初的方舟反应堆以钯元素作为动力源，可以为外界提供清洁能源，但是其体型巨大，难以被小型化，而且能量转化效率有限，因此仅生产了一台原型机，安装于斯塔克工业总部，为整座设施供能。霍华德·斯塔克的儿子托尼·斯塔克改进了反应堆设计，成功将其小型化，用作钢铁侠装甲的动力源。不过托尼*斯达克在第二部的时候因为那个反应堆受到了核辐射，后来托尼又成功地创造了一种新元素，替代钯作为工质，不仅使反应堆工作效率数倍于原有设计，还避免了可能产生的重金属污染问题。
核裂变链式反应
核电站最基本的原理就是核裂变链式反应，包括原子弹。核裂变和链式反应是两个意思啊，核裂变就是较重的原子核分裂成两个较轻的原子核。最常见的就比如铀能分裂成氪kr36-92和钡ba56-，为什么呢？就是用一个中子去轰击铀啊，被中子轰击过的铀除了分裂出氪和钡以外啊，还有2-3个中子，那么这3个中子再撞击铀又会变成9个中子，就这样循环。那么这个原理就称为链式反应。产生巨大的能量是什么原因呢？就是因为以上的反应产生了质量亏损，根据爱因斯坦的质能方程质量就是能量，所以亏损的那部分质量就以能量的形式体现出来了。
原材料
铀钚刚才我们说核裂变的链式反应理论是有了，可原材料呢？科学家发现两种原材料最合适，第一个就是铀，另外一个就是钚[bù]，这两种原材料。但是又有问题了，在自然界中铀的丰富度只有0.7%左右，其余的主要是铀，那么在这中间就有一个提纯的工作。当然到现在提纯的工作也不是那么容易啊，最早有一句话啊，谁能够提纯出高浓度的铀，谁就具有生产原子弹的能力。
第一座人造核反应堆的作用
芝加哥堆-1号说到铀需要提纯，比较麻烦。那么刚刚我们还说了另一个原材料是钚，那么钚[bù]就怎么弄呢？科学家发现通过自然界中很丰富的铀人工合成啊。操作呢，还是通过中子轰击，这个铀可以通过吃掉一个中子的方式，就是说，当一个中子挤进原子核这个球体时，通常称为中子俘获。然后使得自身相对原子质量加1变成铀，但是铀呢不太稳定，但是它可以通过两次贝特“β“衰变，先放出一个电子变成镎，再放出一个电子变成钚[bù]，那最终钚[bù]就可以用于核裂变了。年底由意大利物理学家恩里科·费米领导的研究小组在芝加哥大学建造第一座人造核反应堆"芝加哥堆-1号"。主要作用是用于合成钚[bù].
在这里说一下，历史上最早建立的核反应堆不是用来发电的啊，而是用来制作核武器的。
核电站
核电站是一个热电站，热电站是将热能转化成电能的发电站，其中热源是一个核反应堆。热能被用来产生蒸汽，驱动蒸汽涡轮机连接到发电的发电机。截至年国际原子能机构报告说，全世界30个国家有座核电反应堆在运行。
海上推进
核潜艇核海上推进，比如核航母，核潜艇等等。原理还是用核反应堆提供的热量，发电厂加热水，通过变速箱或通过发电机和电机将船舶螺旋桨转动的涡轮机产生蒸汽。核海上推进一般用于海军军队啊，但是也有部分用于民用船只。
第一到四代反应堆
第一代反应堆（早期原型研究堆，非商业用反应堆，生产的电力一般用于展示）
第二代反应堆（目前大多数核电站，年至年，当初设计的使用年限为30-40年，现在有些考虑到安全性正逐步退役，有些延长再使用10-20年（预计使用50-60年）。像是在美国大约有75%正在运转的反应堆延长20年使用期限(总共使用60年)。）依不同的设计主要可分为
1.压水反应堆（PWR）
2.沸水反应堆（BWR）
3.加拿大重水铀反应堆（CANDU）
4.进阶版气冷反应堆（AGR）
5.水-水高能反应堆（VVER）
6.压力管式石墨慢化沸水反应堆（RBMK）
第三代反应堆（在设计上有大幅度的改进，像是燃料技术的改善，更有效率地应用热能和安全系统的升级，像是使用被动核安全系统，在意外事故发生时利用重力冷却堆芯。年至今）
目前正在运转的有
1.通用电气和东芝一起推出的进步型沸水式反应堆（ABWR）
2.韩版先进压水反应堆
3.水-水高能反应堆（VVER-/）
4.俄式快中子增殖反应堆（BN-reactor）
1.中国改进型压水堆（ACPR）
2.华龙一号（HPR）
3.水-水高能反应堆（VVER-/M）
4.欧洲压水反应堆
第三代反应堆加强版（在安全系统和经济效能上有革命性的突破。年在俄罗斯沃罗涅日州启动的VVER-/M为第一座运转的第三代反应堆加强版。)
目前正在建造的有
1.AP
2.CAP
3.在土耳其建造的ATMEA1
4.在白俄罗斯建造的VVER-/，一号机计划年完工，二号机计划年完工
第四代反应堆（目前尚在研发阶段，主要诉求是更佳的安全性能，永续发展，效能提升和降低成本。）
主要有六款，三款使用慢中子产生热能三款使用快中子产生热能。都是使用核裂变产生热能。
慢中子款的有
1.超高温反应堆（VHTR）1.超高温反应堆（Veryhightemperaturereactor，VHTR）
2.超临界水堆（SCWR）2.超临界水反应堆（Supercriticalwaterreactor，SCWR）
3.熔盐反应堆（MSR）3.熔盐堆
快中子款的有
1.气冷式快反应堆（GFR）1.气冷快中子反应堆（Gas-cooledfastreactor，GFR）
2.钠冷式快反应堆（SFR）2.钠冷快中子反应堆（Sodium-cooledFastReactor，SFR）
3.铅冷式快反应堆（LFR）3.铅冷快中子反应堆（Lead-cooledfastreactor，LFR）
其他反应堆
气冷反应堆（气冷快中子反应堆）
多用途高温气体反应堆
天然核反应堆
随着石油和煤炭资源日渐稀缺，以及为减缓空气污染、降低温室气体排放等课题，核能发电开始受到重视。
