（核）反應(yīng)堆 (nuclear) reactor 能維持可控自持鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)的裝置。指任何含有其核燃料按此種方式布置的結(jié)構(gòu)，使得在無需補(bǔ)加中子源的條件下能在其中發(fā)生自持鏈?zhǔn)胶肆炎冞^程。核反應(yīng)堆，又稱為原子反應(yīng)堆或反應(yīng)堆，是裝配了核燃料以實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？煽刂屏炎冩?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置。
注釋：更廣泛的意義上講，反應(yīng)堆這一術(shù)語應(yīng)覆蓋裂變堆、聚變堆、裂變聚變混合堆，但一般情況下僅指裂變堆。
原理
核反應(yīng)堆是核電站的心臟，它的工作原理是這樣的：原子由原子核與核外電子組成。原子核由質(zhì)子與中子組成。當(dāng)鈾235的原子核受到外來中子轟擊時(shí)，一個(gè)原子核會(huì)吸收一個(gè)中子分裂成兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核，同時(shí)放出2—3個(gè)中子。這裂變產(chǎn)生的中子又去轟擊另外的鈾235原子核，引起新的裂變。如此持續(xù)進(jìn)行就是裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生大量熱能。用循環(huán)水(或其他物質(zhì))帶走熱量才能避免反應(yīng)堆因過熱燒毀。導(dǎo)出的熱量可以使水變成水蒸氣，推動(dòng)氣輪機(jī)發(fā)電。由此可知，核反應(yīng)堆最基本的組成是裂變?cè)雍?熱載體。
但是只有這兩項(xiàng)是不能工作的。因?yàn)?，高速中子?huì)大量飛散，這就需要使中子減速增加與原子核碰撞的機(jī)會(huì)；核反應(yīng)堆要依人的意愿決定工作狀態(tài)，這就要有控制設(shè)施；鈾及裂變產(chǎn)物都有強(qiáng)放射性，會(huì)對(duì)人造成傷害，因此必須有可靠的防護(hù)措施。綜上所述，核反應(yīng)堆的合理結(jié)構(gòu)應(yīng)該是：核燃料+慢化劑+熱載體+控制設(shè)施+防護(hù)裝置。還需要說明的是，鈾礦石不能直接做核燃料。鈾礦石要經(jīng)過精選、碾碎、酸浸、濃縮等程序，制成有一定鈾含量、一定幾何形狀的鈾棒才能參與反應(yīng)堆工作。
類型
根據(jù)用途，核反應(yīng)堆可以分為以下幾種類型：
①將中子束用于實(shí)驗(yàn)或利用中子束的核反應(yīng)，包括研究堆、材料實(shí)驗(yàn)等。
②生產(chǎn)放射性同位素的核反應(yīng)堆。
③生產(chǎn)核裂變物質(zhì)的核反應(yīng)堆，稱為生產(chǎn)堆。
④提供取暖、海水淡化、化工等用的熱量的核反應(yīng)堆，比如多目的堆。
⑤為發(fā)電而發(fā)生熱量的核反應(yīng)，稱為發(fā)電堆。
⑥用于推進(jìn)船舶、飛機(jī)、火箭等到的核反應(yīng)堆，稱為推進(jìn)堆。
另外，核反應(yīng)堆根據(jù)燃料類型分為天然氣鈾堆、濃縮鈾堆、釷堆；根據(jù)中子能量分為快中子堆和熱中子堆；根據(jù)冷卻劑(載熱劑)材料分為水冷堆、氣冷堆、有機(jī)液冷堆、液態(tài)金屬冷堆；根據(jù)慢化劑(減速劑)分 為石墨堆、重水堆、壓水堆、沸水堆、有機(jī)堆、熔鹽堆、鈹堆；根據(jù)中子通量分為高通量堆和一般能量堆；根據(jù)熱工狀態(tài)分為沸騰堆、非沸騰堆、壓水堆；根據(jù)運(yùn)行方式分為脈沖堆和穩(wěn)態(tài)堆，等等。核反應(yīng)堆概念上可有900多種設(shè)計(jì)，但現(xiàn)實(shí)上非常有限。