简称“反应堆”。使原子核裂变的链式反应能够有控制地持续进行的装置。是利用原子能的一种最重要的大型设备。按照不同的目的和要求，反应堆有许多型式。如石墨型反应堆，其主体部分是石墨块砌成的堆，堆内插入由天然铀或浓缩铀制成的铀棒，称活性区。在活性区周围围有一定厚度的石墨，称反射层，以减小中子逸出概率。同位素铀-235在棒中发生裂变时，放出能量。周围的石墨起减速剂作用，使裂变所放出的中子速度减低，变为热中子。这样，中子就能继续引起其他铀-235分裂以维持链式反应；同时反应堆就不断放出能量。这些能量以热量形式由*载热剂（如水、金属钠等）经一定管道流动而输送出去，以供利用。堆内还插有能强烈吸收热中子的物质如镉、硼等制成的控制棒，调节插入的深度，就能改变堆内中子的数目，用以控制其输出功率，使之启动或停止运转。反应堆的主体周围有*防护墙，以免放出的中子和γ辐射伤害工作人员。反应堆可用来发电（动力反应堆），进行科学研究（实验反应堆），或将吸收热中子后不能裂变的同位素铀-238转变为可裂变的核燃料钚-239（增殖反应堆）。