Toplotni reaktor je kos opreme, ki se uporablja za proizvodnjo energije, običajno v obliki električne energije, s postopkom, znanim kot jedrska cepitev. Pravzaprav je ta tip reaktorja pogosto znan kot toplotni jedrski reaktor, ker je povezan s proizvodnjo električne energije z jedrskimi metodami. Ti reaktorji so sposobni proizvajati električno energijo na razmeroma čist način, vendar je tudi tej metodi nekaj kritik.
Da bi termični reaktor deloval, je treba atome razdeliti. To se naredi, ko nevtroni pridejo v stik z atomi, zlasti z velikimi atomi, kot je uran. Čeprav je to mogoče storiti v naravnem okolju, je veliko bolj verjetno, da se bo to zgodilo v termičnem reaktorju, ker je hitrost nevtronov upočasnjena. To poveča možnosti, da bodo nevtroni zadeli atom urana. Postopek povzroči verižno reakcijo cepitve atoma, ki ustvari veliko toplote.
Ta toplota v reaktorju se nato uporablja za segrevanje vode ali kakšnega drugega materiala, ki se nato uporablja za vrtenje turbin in proizvodnjo električne energije. Reaktor dejansko postane vir goriva za proizvodnjo toplote za električno energijo. Atomov je toliko, da to velja za obnovljiv vir energije. Poleg tega v termičnem reaktorju ne zgoreva ogljika, zato ta vrsta proizvodnje električne energije ne prispeva k toplogrednim plinom ali drugim škodljivim vplivom na okolje.
Za proizvodnjo te toplote so peleti predelanega urana, ki vsebujejo uran, razporejeni v snope. Te se nato vstavijo v jedro termičnega reaktorja, kjer lahko nevtroni vplivajo nanje. Samo eden od teh svežnjev lahko napaja 100 povprečnih domov v enem letu. Sčasoma se atomi urana razcepijo do točke, kjer so vsi porabljeni. Na tej točki je treba pelete, znane tudi kot palice, odstraniti in zamenjati s svežimi.
Ta odstranitev in naknadno odstranjevanje je tisto, kjer imajo mnogi pomisleke glede uporabe toplotnega reaktorja za proizvodnjo električne energije. Preostali material je znan kot jedrski odpadek in je zelo radioaktiven. To sevanje lahko povzroči kontaminacijo in je lahko zelo škodljivo za ljudi in druge oblike življenja. Za reševanje tega so na lokaciji jedrskih elektrarn začasna skladišča, vendar te lokacije veljajo le za začasne rešitve. Verjetna in popolnoma varna dolgoročna rešitev ni bila najdena, čeprav se o mnogih razmišlja.