Un réacteur nucléaire est un dispositif dans lequel une réaction en chaîne est initiée, modérée et contrôlée par l'humain — ou par la nature, comme dans le seul cas connu du Réacteur nucléaire (Un réacteur nucléaire est un dispositif dans lequel une réaction en chaîne est...) naturel d'Oklo — contrairement à une bombe atomique, où la réaction en chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) se produit en une fraction de seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...).
Les applications des réacteurs nucléaires comprennent essentiellement :
Les principales applications sont la production d'électricité et la propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant....) nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) navale de navires, militaires (sous-marins nucléaires, porte-avions…) ou civils (brise-glace notamment).
Depuis les années 1950, de nombreux réacteurs nucléaires fonctionnent dans le monde (Le mot monde peut désigner :) sur le principe de la fission nucléaire (La fission nucléaire est le phénomène par lequel le noyau d'un atome lourd (noyau...) pour produire de l'électricité. Pendant ces 50 dernières années, différentes ont été développées.
Parallèlement, des recherches portent sur des réacteurs qui fonctionneraient sur le principe de la fusion nucléaire (La fusion nucléaire (dite parfois thermonucléaire) est, avec la fission, l’un des...). Il existe dans le monde deux grands axes de recherche :
Le premier réacteur nucléaire est construit aux États-Unis en 1942, à l'Université de Chicago (L'université de Chicago (en anglais, The University of Chicago) est une université...), par Enrico Fermi (Enrico Fermi (29 septembre 1901 à Rome - 28 novembre 1954 à Chicago)...) et Leó Szilárd. Il est constitué d’un empilement de 6 tonnes d’uranium métallique, 34 tonnes d’oxyde d’uranium et 400 tonnes de graphite (Le graphite est un minéral qui est, avec le diamant, la lonsdaléite et la chaoite, l'un...), c'est pourquoi il porte le nom de pile atomique. Sa puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) n'est que de 0,5 watt (Le watt (symbole W) est une unité dérivée du système international pour la...), mais sa divergence permit de conforter la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) sur les mécanismes de fission ; ce réacteur servit aussi d'installation pilote pour réaliser les réacteurs destinés à la production du plutonium nécessaire à la bombe atomique développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de...) dans le cadre du projet Manhattan (Manhattan est l'une des cinq circonscriptions (borough) de la ville de New York (les quatre autres...).
En France, le premier réacteur d’essai a été construit par Lew Kowarski et Frédéric Joliot-Curie (Jean Frédéric Joliot, dit Frédéric Joliot-Curie, (19 mars 1900 à...) au centre d’études de Fontenay-aux-Roses (Hauts-de-Seine) du Commissariat à l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) atomique (CEA). Cette pile atomique, dénommée la pile Zoé (La pile Zoé (Z comme zéro, O comme oxyde d'uranium et E comme eau lourde) est la première pile...), lança son premier processus de réaction nucléaire (Une réaction nucléaire est une transformation d'un ou plusieurs noyaux atomiques, elle se...) en chaîne en 1948. Ce réacteur avait pour but de placer la France dans le peloton des puissances nucléaires en fabriquant du plutonium pour la bombe atomique.
Côté russe, les premiers réacteurs RBMK ont été construits pour produire du plutonium militaire. La mise en service du réacteur d'Obninsk (Obninsk (en russe : Обнинск) est une ville de...) en 1954 fournit de l'électricité avec une puissance de 5 MW. Il peut être considéré comme le premier réacteur électronucléaire au monde, car il est le premier conçu dans une optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...) électrogène. Son exploitation durera 48 ans.
En 1956, le réacteur G1 est mis en marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un...) au centre de recherche du CEA de Marcoule (Créé en 1956, le site nucléaire de Marcoule s'étend sur les communes de Chusclan et Codolet,...), il s'agit du premier réacteur français à produire non seulement du plutonium mais aussi de l'électricité. Il initiait alors la filière (Une filière est une suite de formalités, d'emplois à remplir avant d'arriver à...) française Uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un...) naturel graphite gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) (UNGG), aujourd'hui remplacée par la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) d'origine américaine à eau pressurisée (REP).