원자로는 핵분열 연쇄 반응을 인위적으로 제어하여 열을 생산하는 장치로, 주로 전기 에너지 생산에 사용되며, 전 세계 30개국에서 약 450기의 원자력 발전소가 이를 통해 전력을 공급하고 있습니다. 작동 원리는 우라늄-235가 중성자를 흡수해 분열하며 발생하는 엄청난 열(우라늄 1kg은 석탄의 약 300만 배의 에너지를 방출)로 증기를 만들어 터빈을 돌리는 방식이며, 폭주하는 연쇄 반응을 조절하기 위해 경수(약 74.8%)나 흑연(약 20%) 같은 감속재와 제어봉이 필수적으로 사용됩니다. 이 열에너지는 발전 외에도 잠수함·항공모함의 추진 동력, 지역 난방, 의료용 동위원소 생산 등 다양한 분야에 활용됩니다. 원자로는 중성자의 속도에 따라 열중성자로와 고속중성자로로 구분되며, 냉각재 종류에 따라 가압경수로(PWR), 비등수형 원자로(BWR), 중수로(CANDU) 등으로 나뉩니다. 세계 최초의 원자로는 1942년 미국 시카고대학교에서 이탈리아계 물리학자 엔리코 페르미가 건설한 '시카고 파일 1호'로, 이 장치가 최초의 인위적 핵분열 연쇄 반응을 증명했습니다. 현재 핵융합 발전은 아직 연구 단계에 머물러 있으며, 우주 탐사선 등에서는 방사성 붕괴열을 활용하는 방사성동위원소 열전기 발전기(RTG)가 실용화되어 있습니다.