Les réacteurs nucléaires utilisent la chaleur dégagée par la fission des atomes pour chauffer de l’eau pressurisée et, au final, faire tourner une turbine productrice d’électricité.

1/ Le circuit primaire
Dans le réacteur, la fission des atomes d'uranium ou de plutonium produit une grande quantité d’énergie sous forme de chaleur. Cette chaleur fait augmenter la température de l'eau du circuit primaire qui circule autour du cœur du réacteur, à 320°C. L'eau est maintenue sous pression pour l'empêcher de bouillir. Ce circuit fermé est appelé circuit primaire.

2/ Le circuit secondaire
Le circuit primaire échange la chaleur avec un deuxième circuit fermé, appelé circuit secondaire dans un générateur de vapeur. Dans ce générateur de vapeur, l'eau chaude du circuit primaire chauffe l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur.
La pression de cette vapeur fait tourner une turbine qui entraîne à son tour un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif.
Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu’il soit plus facilement transporté dans les lignes à très haute tension (400 000 volts).

3/ Le circuit de refroidissement
À la sortie de la turbine, la vapeur du circuit secondaire est refroidie et transformée en eau grâce à un condenseur dans lequel circule de l'eau froide en provenance de la mer ou d'un cours d’eau. Ce troisième circuit est appelé circuit de refroidissement. Au bord d’un cours d’eau, l'eau de ce troisième circuit peut être refroidie au contact de l'air circulant dans de grandes tours, appelées aéroréfrigérants.
Les trois circuits d'eau sont étanches les uns par rapport aux autres.