En kärnkraftsreaktor kan liknas vid en stor ångpanna. Mellan 450 och 700 bränsleelement placeras i reaktortanken och bildar tillsammans det som kallas härden. När kärnklyvningen i uranets atomkärnor startar bildas värme. Det vatten som pumpas genom härden värms upp och används till att producera ånga. Ångan leds till turbiner som driver en generator och därigenom omvandlas ångtrycket till elektricitet. Ångan leds sedan från turbinen vidare till en kondensor där ångan kyls ner och blir till vatten igen. Därefter leds vattnet åter in i reaktortanken.
Kylvattnet som används för att kondensera ångan till vatten är havsvatten. Det pumpas ut i havet igen efter att det har utfört sin uppgift. Kylvattnet blir inte radioaktivt förorenat eftersom det aldrig kommer i kontakt med processvattnet.
Radioaktiva ämnen i härden
Under kärnklyvningsprocessen bildas långlivade starkt radioaktiva ämnen i kärnbränslet. Ämnen som är farliga för människor och miljö. Det är därför väsentligt att härden hela tiden kyls och att den är innesluten, isolerad från kontakt med omgivningen. Härden måste kylas med vatten under lång tid även efter det att kärnklyvningsprocessen är stoppad, eftersom de radioaktiva ämnena i härden fortsätter att avge värme.
Att hålla de radioaktiva ämnena isolerade från människa och miljö och att alltid kunna tillföra vatten för kylning av härden är därför grundläggande säkerhetsfrågor. Det måste också alltid finnas el tillgänglig så att säkerhetssystemen kan fungera.
Säkerhetsbarriärer
Mellan de radioaktiva ämnena och omgivningen finns ett antal barriärer av stål och betong. Om en barriär inte fungerar ska nästa ta vid. Även ett par meter vatten stoppar strålningen helt, därför hanteras bränsleelementen alltid under vatten.
Flera oberoende reservsystem finns för att man alltid ska kunna tillföra vatten för att kunna kyla härden. Dessa får sin elförsörjning från reservaggregat om den yttre elförsörjningen faller bort.
Kokvatten- och tryckvattenreaktor
Det finns två typer av lättvattenreaktorer – kok- och tryckvattenreaktorer. Principen är lika för båda typerna – att hetta upp vatten så att ånga bildas för att driva en turbin och en generator så att elektricitet alstras.
I Sverige finns sju kokvattenreaktorer och tre tryckvattenreaktorer. De tre tryckvattenreaktorerna finns i Ringhals. I världen finns även reaktortyper som kyls av tungt vatten eller av gas.