Nükleer santral (NPP) veya atom santrali (APS), ısı kaynağının nükleer reaktör olduğu termik santraldir. Termik santrallerde tipik olduğu gibi, ısı, elektrik üreten jeneratöre bağlı buhar türbinini çalıştıran buhar üretmek için kullanılır. Eylül 2023 itibarıyla Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, dünya çapında 32 ülkede faaliyette olan 410 nükleer santral ve inşa halinde olan 57 nükleer santral olduğunu bildirdi.
Termik santral, ana işletici makinesi buhar gücüyle çalışan güç santralıdır. Isıtılan su buhara dönüştürülerek bir elektrik üretecini süren buhar türbinini döndürmekte kullanılır. Türbinden geçen buhar Rankine çevrimi denilen yöntemle bir yüzey yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılırak geri suya dönüştürülür. Termik santralların tasarımları arasındaki en büyük farklılık kullandıkları yakıt tiplerine göredir. Bu tesisler ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmekte kullanıldığından bazı kaynaklarda enerji dönüşüm santrali olarak da geçer. Bazı termik santrallar elektrik üretmenin yanı sıra endüstriyel ve ısıtma amaçlı ısı üretimi, deniz suyunun tuzdan arındırılması gibi amaçlarla da kullanılır. İnsan üretimi CO2 emisyonunun büyük kısmını oluşturan fosil yakıtlı termik santralların çıktılarını azaltma yönünde yoğun çabalar harcanmaktadır.
Nükleer reaktör, zincirleme çekirdek tepkimesinin başlatılıp sürekli ve denetimli bir biçimde sürdürüldüğü aygıtlardır. Nükleer reaktörler bazen nükleer enerjiyi başka bir tür enerjiye çevrilen santraller olarak kullanılırlar.
CANDU, 1960'larda tasarlanan basınçlı ağır su ile çalışan Kanada'ya ait bir nükleer elektrik santrali tipidir. CANDU söylemi, CANada Deuterium Uranium kelimelerinin baş harflerinden oluşan kısaltmayı ifade der. Kurulan ilk CANDU tipi reaktör 1962 ve 1987 seneleri arasında çalışmış ve Kanada'nın ilk nükleer enerji santrali olmuştur. Bu reaktör tipi Kanada başta olmak üzere, Hindistan, Güney Kore, Çin, Arjantin, Romanya ve Pakistan tarafından da kullanılmaktadır.
Bu listede dünya çapında, ticari elektrik üretme maksatlı bütün nükleer santraller vardır. Askeri, deney, araştırma, gemi vb. özel santraller kapsam dışıdır. Listeye, hâlen hizmette bulunanların yanı sıra hizmetten çıkan ve inşaatı sürenler de dahildir.
VBER-300 300-MWe veya daha yüksek üretim kapasitesine sahip olması önerilen uzak yerler için tasarlanmış tümleşik-özlü bir Rus basınçlı su reaktörüdür.
Nükleer yakıt, nükleer enerji elde etmek için kontrollü nükleer füzyon ya da nükleer fisyon yapmak amacıyla kullanılan maddelerdir. Nükleer yakıtlar tüm yakıtlar içinde enerji yoğunluğu en yüksek olanlarıdır.
Su-Su Enerji Reaktörü, Sovyetler Birliği ve Rusya yapımı su soğutmalı ve yönetmeli basınçlı su reaktörler serisidir. VVER'lerin gücü 70-1300 MWe arasında değişmekte olup bazı tasarımları 1700 MWe güce ulaşabilmektedir.
Yüksek Güçlü Kanal-Tipi Reaktör (RBMK), Sovyetler Birliği yapımı su soğutmalı ve grafit moderatörlü nükleer enerji reaktörleri serisidir. Reaktör 1950'lerde tasarlanmış olup halen kullanılan en eski reaktör tasarımıdır.
Hafif su reaktörü (LWR), normal su kullanan termik-nötron reaktör tipidir. Hafif su reaktörleri en çok kullanılan nükleer reaktörlerdir.
Basınçlı ağır su reaktörü (PHWR) (İngilizce: pressurized heavy-water reactor), genellikle yakıt olarak zenginleştirilmemiş doğal uranyum ve soğutucu ve nötron moderatörü olarak ağır su (döteryum oksit D2O) kullanan nükleer reaktörlerdir. Ağır su soğutucusu suyu basınç altında tutarak kaynatılmadan basınçlı su reaktörlerden daha yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmasına olanak tanır.
Kaynar su reaktörü (BWR), elektrik enerjisi üretimi için kullanılan hafif su nükleer reaktörüdür. Kaynar su reaktörleri basınçlı su reaktörlerinden (PWR) sonra kullanılan ikinci reaktörlerdir. BWR ve PWR'ler arasındaki başlıca fark BWR'lerde reaktör çekirdeği suyu ısıtarak buhara dönüştürür ve bu buhar daha sonra buhar türbinini çalıştırır.
Gelişmiş gaz soğutmalı reaktörü (AGR), soğutucu olarak karbondioksit ve nötron moderatörü olarak grafit kullanan ikinci nesil gaz soğutmalı nükleer reaktördür. AGR'ler Magnox reaktöründen geliştirildiler ve termal verimliliğinin gelişmesi için daha yüksek bir gaz sıcaklığında çalışırlar.
Erimiş tuz reaktörü veya Eriyik tuz reaktörü (MSR), baş nükleer reaktör soğutucusu ve yakıtının erimiş tuz olan IV. nesil nükleer reaktördür. MSR'ler daha yüksek bir termodinamik verimlilik için su soğutmalı reaktörlere göre daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilmektedirler. Yüksek sıcaklıklarda çalışabildikleri için bu tip nükleer reaktörlerin ısıl verimi günümüzdeki nükleer reaktörlere göre oldukça yüksektir. Ayrıca şu anki nükleer reaktörler 150 ATM ve üzeri basınçta çalışırken, erimiş tuz reaktörleri atmosferik basınçta çalışırlar, bu da çok daha güvenli ve küçük olmalarını sağlar.
IV. Nesil III. Nesil reaktörlerin halefi olarak tasarlanan nükleer reaktör tasarımlarıdır. Birinci nesil sistemlerin çoğu kullanımdan kaldırıldığı için dünya çapında faaliyette olan reaktörlerin çoğu ikinci ve 3 nesil sistemlerdir. Generation IV International Forum, IV. nesil reaktörlerin gelişimini koordine eden uluslararası bir organizasyondur. V. Nesil reaktörler tamamen teoriktir ve henüz uygulanabilir olarak görülmemektedir.
Sıvı florür toryum reaktörü, bir tür erimiş tuz reaktörüdür. LFTR, yakıt için florür esaslı, erimiş, sıvı tuzlu toryum yakıt çevrimini kullanır.
Olkiluoto Nükleer Enerji Santrali, Finlandiya'nın Eurajoki belediyesinde bulunan bir nükleer enerji santralidir. Santral, 1979 yılında hizmete girmiş olup Teollisuuden Voima tarafından işletilmektedir.
AZ-5 olarak da bilinen bir scram veya SCRAM, fisyon reaksiyonunun derhal sonlandırılmasından etkilenen bir nükleer reaktörün acil olarak kapatılmasıdır. Aynı zamanda kapatmayı başlatan manuel olarak çalıştırılan durdurma anahtarına verilen addır. Ticari reaktör işlemlerinde, bu tür bir kapatma genellikle kaynar su reaktörlerinde (BWR) bir "SCRAM", basınçlı su reaktörlerinde (PWR) bir "reaktör devri" ve bir CANDU reaktöründe EPIS olarak adlandırılır. Çoğu durumda, bir SCRAM, acil kapatma sistemini test etmeye yarayan rutin kapatma prosedürünün bir parçasıdır.AZ-5 acil durum butonu kullanıldığında Grafit ve Bor içeren kontrol çubukları,reaktör içerisine yönelir ve oluşan reaktiviteyi düşürerek acil bir frenleme sistemi gibi reaktörü kapatır.Sovyetler Birliği'nin kullandığı RBMK türü nükleer reaktörlerde kontrol çubuklarının uçları grafit ile kaplı olduğundan dolayı AZ-5 kullanılması tehlikeli sonuçlar doğurabilmekteydi ve en büyük örneği Çernobil Faciası olmuştur.Sovyetler Birliği,bu büyük faciadan sonra RBMK reaktörlerini iyileştirmiş ve AZ-5 RBMK reaktörleri için güvenli hale gelmiştir.
Shippingport Atom Enerjisi Santrali dünyanın yalnızca barış zamanı kullanımlarına ayrılmış ilk tam ölçekli atom elektrik santraliydi. Amerika Birleşik Devletleri, Pensilvanya, Beaver County'deki Ohio Nehri üzerindeki günümüz Beaver Valley Nükleer Üretim İstasyonunun yakınında, yaklaşık 40 km (40 km) uzaklıkta bulunmaktaydı.
Daya Bay Nükleer Santrali, Shenzhen, Guangdong, Çin'in doğu ucunda, Longgang Bölgesi'ndeki Daya Körfezi'nde bulunan bir Nükleer enerji santralidir ve Hong Kong'un kuzey doğusundadır. Daya Bay, sırasıyla 1993 ve 1994'te ticari işletmeye başlayan Framatome ANP French 900 MWe üç soğutma döngüsü tasarımına (M310) dayanan iki 944 MWe PWR nükleer reaktörüne sahiptir.
