通過核燃料的合理安排，可以在不添加中子源的情況下，在核反應堆中發生自持鏈式核裂變過程。嚴格來說，反應堆這個術語應該涵蓋裂變反應堆、聚變反應堆和裂變-聚變混合反應堆，但壹般只指裂變反應堆。核能主要用於發電，但也廣泛用於其他方面。例如核供熱和核能。
要用反應堆產生核能，需要解決以下四個問題:
1，為核裂變鏈式反應提供了必要的條件，使之得以進行。
2、連鎖反應必須由人通過壹定的裝置來控制。不受控制的裂變能量不僅可以用來發電，還會導致災難。
3.裂變反應產生的能量應該從反應堆中安全取出。
4.裂變反應產生的中子和放射性物質對人體的危害非常大，必須盡量避免它們對核電站工作人員和附近居民的危害。
擴展數據:
原子由原子核和核外電子組成。原子核由質子和中子組成。當鈾-235的原子核受到外來中子轟擊時，壹個原子核會吸收壹個中子，分裂成兩個質量更小的原子核，同時釋放2-3個中子。這種裂變產生的中子轟擊另壹個鈾-235原子核，引起新的裂變。這種延續就是裂變的連鎖反應。
鏈式反應產生大量熱能。只有用循環水(或其他物質)帶走熱量，才能防止反應堆因過熱而燒毀。衍生出來的熱量可以把水變成蒸汽，推動汽輪機發電。所以核反應堆最基本的組成是裂變核+熱載體。但是只有這兩項不行。
因為高速中子會大量散射，需要減慢中子速度，增加與原子核碰撞的機會；核反應堆的工作狀態要根據人的意願來決定，這就需要控制設施；鈾和裂變產物具有很強的放射性，會對人造成傷害，必須采取可靠的防護措施。
核反應堆發生事故時，需要防止各種事故工況下的輻射泄漏，因此反應堆也需要各種安全系統。綜上所述，核反應堆的合理結構應該是:核燃料+慢化劑+熱載體+控制設施+保護裝置+安全設施。
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