Výroba elektřiny v jaderné elektrárně není tak složitá, jak by se na první pohled mohlo zdát. Když se na celý proces podíváme blíže, zjistíme, že funguje velmi podobně jako většina běžných elektráren – hlavní rozdíl je pouze ve zdroji tepla. Zatímco uhelné nebo plynové elektrárny získávají teplo spalováním fosilních paliv, jaderné elektrárny ho získávají štěpením atomů uranu uvnitř reaktoru.
V jaderném reaktoru probíhá řízená štěpná reakce. Štěpení nastává ve chvíli, kdy se jádro uranu-235 rozdělí na dvě menší části a uvolní přitom velké množství tepla. Toto teplo se předává vodě, která proudí reaktorem a zahřívá se na velmi vysokou teplotu. Ve většině jaderných elektráren se používají tlakové vodní reaktory. Voda je zde pod vysokým tlakem, takže se v reaktoru nevaří a nemění přímo v páru.
Přehřátá voda následně předává teplo dalšímu okruhu ve výparníku (steam generátoru), kde nižší tlak umožní, aby se voda změnila v páru. Pára poté proudí na lopatky turbíny a roztáčí její rotor, který je pevně spojený s hřídelí generátoru. Mechanický pohyb turbíny se v generátoru mění na elektrickou energii. Ta je následně posílána do elektrické sítě.
Po průchodu turbínou je pára svedena do kondenzátoru, kde se ochlazuje, zkondenzuje a změní zpět na vodu. Tato voda se vrací zpět do systému, aby mohla znovu projít celým cyklem. K chlazení kondenzátoru většina jaderných elektráren využívá velké chladicí věže, které jsou typickým symbolem jaderných elektráren. Někdy se však k chlazení používá také voda z řeky nebo moře.
Výroba elektřiny pomocí jaderné energie má několik výrazných výhod. Začít lze především vysokou stabilitou dodávek – jaderné elektrárny mohou nepřetržitě vyrábět velké množství energie bez ohledu na počasí a denní dobu. Navíc při běžném provozu neprodukují žádné skleníkové plyny, což je významné pro životní prostředí. Na druhou stranu je nutné zajistit velmi přísná bezpečnostní opatření a také dlouhodobě řešit skladování radioaktivního odpadu.
Díky vysoké účinnosti a nízké spotřebě paliva patří jaderné elektrárny mezi nejdůležitější zdroje elektřiny na světě. A i když se technologie v průběhu let stále vyvíjejí, základní princip zůstává stejný – využít teplo ze štěpení jader k roztočení turbíny a tím k výrobě elektrické energie.