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核反应堆是核能和平利用的主要设施。核反应堆的用途很多，可以分为两个大类：一是利用反应堆中核裂变产生的能量，二是利用反应堆中核裂变产生的中子。核裂变的能量以热能的形式释放，直接利用热能的称为核供热，已显示出良好的发展前景；反应堆释热也可以进一步通过热力循环转化为机械能，用于推动舰船，核动力堆在航空母舰、潜艇、远洋商船、破冰船等舰船上都有应用，其突出优点是续航能力强、马力大、航速高。反应堆作为强大的中子源。可以用来生产核燃料、生产放射性同位素、进行中子活化分析、中子照相及科学研究等等。其中，用核反应堆发电是核能民用的最主要的形式，简称核电。
和生产一般商品的工厂不同的是，电厂是生产电能的工厂，其生产过程就是进行能量转换。水电的能量来源是水的势能和运动动能，风电的能量来源是风的运动动能，而运动动能可以直接经过叶轮机械提取成为转动动能输出。一般火电厂是以化石燃料中的化学能作为能量来源的，化石燃料（煤、石油、天然气）通过在锅炉中燃烧将化学能转换为热能，热能经过蒸汽动力循环转换为机械能，再经过发电机转换为电能向外输出。
图2-1 压水堆核电站总体布置图
核电站（核电站）中核裂变能也是以热能的形式利用的，因此，和常规火电厂类似，核电站也要通过蒸汽动力循环来实现热功转换。不同的是，常规火电厂的热能来自锅炉中化石燃料的燃烧，而核电站的热能来自核反应堆中的核裂变反应（物质、能量转换）。在核电站中，反应堆和蒸汽发生器所在的部分称为核岛，汽轮机和发电机所在的部分称为常规岛。一座反应堆和它带动的汽轮发电机组及相应的辅助设备称为一个机组（如图2 -1所示）。