โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน ที่ได้รับพลังงานความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ซึ่งเป็นเครื่องผลิตพลังงานนิวเคลียร์ ที่สามารถควบคุมการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ และปฏิกิริยาลูกโซ่ให้เกิดขึ้นในอัตราที่พอเหมาะ และนำพลังงานความร้อน และรังสีที่เกิดขึ้นไปใช้ประโยชน์ได้ มีส่วนประกอบสำคัญ ดังนี้ แท่งเชื้อเพลิงยูเรเนียม โมเดอเรเตอร์ ตัวหน่วงอัตราเร็วของนิวตรอน แท่งควบคุม ตัวทำให้เย็น เครื่องกำบัง เป็นต้น

1. แท่งเชื้อเพลิงยูเรเนียม เป็นแท่งเชื้อเพลิงที่ทำมาจากโลหะผสมของเซอร์โคเมียม หรือจากเหล็กกล้าไร้สนิม บรรจุเม็ดยูเรเนียมหรือพลูโตเนียม

2. โมเดอเรเตอร์ หรือตัวหน่วงอัตราเร็วของนิวตรอน ใช้คาร์บอนเป็นสารโมเดอเรเตอร์เพื่อทำให้นิวตรอนวิ่งช้าลง เพราะนิวตรอนที่เคลื่อนที่ช้า จะมีประสิทธิภาพในการทำปฏิกิริยาแบ่งแยกนิวเคลียสได้ดี

3. แท่งควบคุม มีหน้าที่ควบคุมอัตราการเกิดปฏิกิริยาไม่ให้เกิดมากเกินไป นิยมใช้แคดเมียม หรือโบรอน เพราะเป็นตัวดูดกลืนนิวตรอนไว้ได้ดีมาก

4. ตัวทำให้เย็น ใช้น้ำหรือโลหะโซเดียม แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์-ฮีเลียม อากาศ เพื่อนำความร้อนออกจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

 5. เครื่องกำบัง ใช้คอนกรีตหนาๆ ประมาณครึ่งเมตร หรืออาจใช้บ่อน้ำในการป้องกันไม่ให้รังสีออกจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ จะต้องคำนึงถึงความปลอดภัยอย่างมาก ต้องมีโครงสร้างที่ครอบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ โดยออกแบบมาให้สามารถป้องกันการรั่วไหลของกัมมันตภาพรังสี และสารกัมมันตรังสี ที่จะแพร่ออกไปในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุขึ้นภายใน ซึ่งโดยทั่วไปจะทำโครงสร้างเป็นคอนกรีตเสริมเหล็กหนามากกว่า 1 เมตร

นอกจากนี้ ขนาดของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ยังมีผลต่อการรั่วไหลของนิวตรอนจากภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ นั่นคือ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีขนาดใหญ่ จะมีการรั่วไหลของนิวตรอนน้อยกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีขนาดเล็ก

เรียบเรียงโดย : ปิตุพร พิมพาเพชร