Ένας θερμικός αντιδραστήρας είναι ένα κομμάτι του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας, συνήθως με τη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας, μέσω της διαδικασίας που είναι γνωστή ως πυρηνική σχάση. Στην πραγματικότητα, αυτός ο τύπος αντιδραστήρα είναι συχνά γνωστός ως θερμικός πυρηνικός αντιδραστήρας επειδή σχετίζεται με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω πυρηνικών μεθόδων. Αυτοί οι αντιδραστήρες είναι ικανοί να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με σχετικά καθαρό τρόπο, αλλά υπάρχουν και ορισμένες επικρίσεις για αυτήν τη μέθοδο.
Για να λειτουργήσει ένας θερμικός αντιδραστήρας, τα άτομα πρέπει να χωριστούν. Αυτό γίνεται όταν τα νετρόνια έρχονται σε επαφή με άτομα, ιδιαίτερα μεγάλα άτομα όπως το ουράνιο. Ενώ αυτό μπορεί να γίνει σε φυσικό περιβάλλον, είναι πολύ πιο πιθανό να γίνει σε θερμικό αντιδραστήρα επειδή η ταχύτητα των νετρονίων επιβραδύνεται. Αυτό αυξάνει τις πιθανότητες τα νετρόνια να χτυπήσουν ένα άτομο ουρανίου. Η διαδικασία προκαλεί μια αλυσιδωτή αντίδραση διάσπασης του ατόμου που δημιουργεί μεγάλη ποσότητα θερμότητας.
Αυτή η θερμότητα μέσα στον αντιδραστήρα χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τη θέρμανση του νερού ή κάποιου άλλου υλικού, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την περιστροφή των στροβίλων και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ο αντιδραστήρας, στην πραγματικότητα, γίνεται η πηγή καυσίμου για την παραγωγή θερμότητας για την ηλεκτρική ενέργεια. Υπάρχουν τόσα πολλά άτομα που θεωρείται ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Επιπλέον, δεν καίγεται άνθρακας σε θερμικό αντιδραστήρα, επομένως αυτός ο τύπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας δεν συμβάλλει στα αέρια του θερμοκηπίου ή άλλες επιβλαβείς επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Προκειμένου να παραχθεί αυτή η θερμότητα, τα σφαιρίδια επεξεργασμένου καυσίμου ουρανίου που περιέχουν ουράνιο διατάσσονται σε δέσμες. Στη συνέχεια τοποθετούνται στον πυρήνα του θερμικού αντιδραστήρα, όπου τα νετρόνια μπορούν να έχουν την επίδρασή τους πάνω τους. Μόνο ένα από αυτά τα πακέτα μπορεί να τροφοδοτήσει 100 μέσες κατοικίες κατά τη διάρκεια ενός έτους. Τελικά, τα άτομα ουρανίου χωρίζονται στο σημείο όπου έχουν δαπανηθεί όλα. Σε εκείνο το σημείο, τα πέλλετ, γνωστά και ως ράβδοι, πρέπει να αφαιρεθούν και να αντικατασταθούν με φρέσκα.
Αυτή η αφαίρεση και η επακόλουθη απόρριψη είναι εκεί όπου πολλοί ανησυχούν για τη χρήση θερμικού αντιδραστήρα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το υπόλοιπο υλικό είναι γνωστό ως πυρηνικά απόβλητα και είναι εξαιρετικά ραδιενεργό. Αυτή η ακτινοβολία έχει τη δυνατότητα να προκαλέσει μόλυνση και μπορεί να είναι εξαιρετικά επιβλαβής για τον άνθρωπο και άλλες μορφές ζωής. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, υπάρχουν εγκαταστάσεις προσωρινής αποθήκευσης στη θέση των πυρηνικών σταθμών, αλλά αυτές οι τοποθεσίες θεωρούνται μόνο προσωρινές λύσεις. Μια εύλογη και απόλυτα ασφαλής μακροπρόθεσμη λύση δεν έχει βρεθεί, αν και πολλές εξετάζονται.