核电站不会爆炸。然而，核电站中的反应堆会融化，如果发生这种情况，熔化的金属会迅速蒸发反应堆容器内的水，进而迅速提高反应堆舱内的压力，摧毁它（这看起来像爆炸，但不是爆炸），如果反应堆周围没有安全壳（像切尔诺贝利那样），或者安全壳被严重的地震和海啸破坏（像福岛那样），蒸汽将无法携带反应堆中的一些放射性物质。
燃料棒中的铀原子衰变（这就是裂变反应）产生热量和2个中子，这导致另外2个铀原子衰变，进而产生4个中子，以此类推。这被称为连锁反应。
在发电厂中有一种被称为中子慢化剂的装置——例如石墨棒（又名控制棒）或重水（也充当冷却剂）——可以消耗这些额外的中子来阻止裂变链式反应。在中子慢化剂失效的情况下，裂变反应的速度会提高，从而提高反应堆的温度，以及反应堆熔毁的点。
老厂房建得像烧水设计。从根本上说，铀产生的热量使水沸腾，产生的蒸汽带动涡轮机发电。问题是，反应堆的温度越高，蒸发的水越多，反应堆得到的冷却就越少（被水捕获的中子也就越少，从而裂变反应的速度也就越快），因此温度的升高会进一步蒸发更多的水。最终反应堆融化。因此，一旦控制系统出现故障，就会发生熔毁（这就是导致切尔诺贝利事故的原因——由于切尔诺贝利反应堆没有安全壳设施，核材料可以自由地离开反应堆）。
这种内部的不稳定性正是这个反应堆设计被放弃的原因。
更多的现代核电站采用不同的设计，称为压水设计。在那里，冷却反应堆的水重新沸腾（因为它保持在高压下），因此这种正反馈循环不存在，反应堆本质上是稳定的。
当然，在冷却泵故障和反应堆紧急关闭故障（非常不可能发生的顺便说一下）的情况下，反应堆仍然会熔化。这一事件发生在三英里事故中，但由于反应堆的安全壳结构是完整的，没有放射性物质离开过它。但由于那次事故，现代反应堆都采用了被动冷却功能。
原子（物质的组成部分）也是如此。一些大的原子非常稳定而且很乐意永远保持原样。但其他原子以不稳定的形式存在，称为放射性同位素。它们相当于摇摇晃晃的老建筑的原子：迟早，它们一定会解体，分裂成碎片，就像一座大楼摇摇晃晃地倒在地上，并在途中释放能量。当大原子分裂成一个或多个小原子，在这个过程中释放出其他粒子和能量，我们称之为核裂变。那是因为原子的中心部分（原子核）是分裂的，裂变是分裂的另一个词。核裂变可以自发发生，在这种情况下，我们称之为放射性衰变（不稳定的放射性同位素转化为不具有放射性的稳定原子）。它也可以按需发生——这就是我们从核电站的原子中获得能量的方式。这种类型的裂变被称为核反应。
一个原子能产生多少能量？
一个惊人的大数目！这就是物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在写下这个简单而著名的方程时所要表达的意思：E = mc2。
如果E是能量，m是质量（对我们周围的普通物质的科学词汇），c是光速，爱因斯坦的方程告诉我们，你可以把少量的质量变成大量的能量。如何来吗？从数学上看，c是一个非常大的数字（300,000,000），所以c2更大：90,000,000,000,000。这就是你从一千克质量中得到的焦耳（能量的标准度量）。从理论上讲，如果你能将大约70亿个氢原子完全转化为能量，你将获得大约1焦耳的能量（这大约相当于一个10瓦的灯泡在十分之一秒内消耗的能量）。但请记住，这些只是大致的、猜测的数字。我们真正需要注意的唯一一点是：因为即使是在一个很小的物质规格中也有数十亿、数十亿个原子，所以从很少的能量中产生大量的能量应该是可能的。这就是核能的基本理念。
实际上，核电站的工作原理并不是完全消除原子;相反，它们把非常大的原子分裂成更小、结合更紧密、更稳定的原子。在这个过程中释放能量——我们可以利用的能量。根据物理学的一个基本规则称为能量守恒定律，在核裂变反应释放的能量等于原来的原子的总质量（和所有的能量凝聚在一起的）减去总质量的原子分裂成（和所有的能量在一起）。要了解核反应释放能量的更详细的解释，以及核反应能释放多少能量，请参阅超物理的结合能这篇文章。
什么是连锁反应？
如果你能让很多原子一个接一个地分裂呢？理论上，你可以让它们释放出大量的能量。如果分手数十亿原子听起来像一个真正的孔（如打破数十亿鸡蛋煎蛋卷），有一个更方便的帮助：一些放射性同位素会自动继续分裂自己所谓的连锁反应，生产能力差不多，只要你想要的。
假设你拿一个非常重的原子——一种稳定的铀，叫做铀-235。每个原子都有一个原子核，有92个质子和143个中子。向铀-235发射一个中子，你就会把它变成铀-236:同一原子（铀的放射性同位素）的不稳定版本，有92个质子和144个中子（记住，你多发射了一个）。铀236太不稳定，无法长期存在，因此它分裂成两个小得多的原子，钡和氪，释放出相当大的能量，同时发射出三个备用中子。
现在最妙的是，多余的中子可以撞击其他铀-235原子，使它们也分裂。当每个原子分裂时，也会产生多余的中子。因此，一个铀-235原子的单个裂变迅速成为连锁反应——失控的核雪崩，以热的形式释放出大量的能量。
用一个中子（1）向一个大的铀-235原子（2）发射。你会产生一个更大的、不稳定的铀的放射性同位素——铀-236，它会迅速分裂成两个更小、更稳定的原子——氪和钡。热能被释放出来，剩下3个中子。这些中子可以继续与更多的铀-235原子（5）反应，形成一个能量巨大的连锁反应。当一个中子撞击铀235，产生两个或四个备用中子时，其他的裂变反应堆也有可能。这就是为什么你有时会在书中读到铀-235裂变产生“2或3个”备用中子（平均2.47个）。
核电站和核弹有什么区别？
在核弹中，连锁反应是不受控制的，这就是核武器具有如此可怕的破坏性的原因。整个链式反应在不到一秒钟内发生，一个分裂的原子产生两个、四个、八个、十六个，等等，一眨眼的时间就释放出大量的能量。在核电站中，链式反应被非常小心地控制着，所以它们以相对缓慢的速度进行，仅仅足以维持它们自己，在许多年或几十年的时间里非常稳定地释放能量。在核电站里没有失控的，不受控制的连锁反应。
核电站是如何运作的？
好吧，我们已经知道如何从原子中获得能量，但我们得到的能量并没有多大帮助：它只是大量的热量！我们如何把它变成更有用的东西，也就是电？核电站的工作原理和传统发电厂很相似，但它通过原子产生热能，而不是通过燃烧煤、石油、天然气或其他燃料。它产生的热量用来将水烧开，产生蒸汽，从而驱动一个或多个连接到发电机的巨型蒸汽涡轮机——这些涡轮机产生我们所追求的电力。
