โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การแปลงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้นทางอ้อม เช่นเดียวกับในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนธรรมดาทั่วไป ความร้อนเกิดจากปฏิกิริยาฟิชชันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (เครื่องปฏิกรณ์น้ำเบา) ไอของน้ำ (ไอน้ำ) ถูกผลิตขึ้นโดยตรงหรือโดยอ้อม จากนั้น ไอน้ำแรงดันสูงมักจะจ่ายให้กับกังหันไอน้ำในหลายขั้นตอน กังหันไอน้ำในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของประเทศตะวันตกมักอยู่ในหมู่กังหันไอน้ำที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้าง หลังจากผ่านกังหันไอน้ำ ไอน้ำมีการขยายตัวและบางส่วนก็ควบแน่น ไอน้ำที่เหลือจะควบแน่นในคอนเดนเซอร์ คอนเดนเซอร์เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งจะเชื่อมต่อกับฝั่งด้านรองเช่นแม่น้ำหรือหอหล่อเย็น จากนั้น น้ำจะถูกสูบกลับเข้ามาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และวงจรก็เริ่มต้นอีกครั้ง วัฏจักรของน้ำกับไอเป็นไปตามวงจรของ "Rankine cycle"
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบถังกรวด
กรวดเชื้อเพลิง จะบรรจุอยู่ในถังหรือกระบอก และมีก๊าซเฉื่อย เช่น ก๊าซฮีเลียม ก๊าซไนโตรเจน ไหลเวียนผ่านช่องว่างระหว่างเม็ดเชื้อเพลิง เพื่อพาความร้อนออกไปจากแกนเครื่องปฏิกรณ์ ตามทฤษฎีแล้ว ก๊าซร้อนจะถูกส่งไปหมุนกังหันโดยตรง แต่ก๊าซเหล่านี้อาจมีกัมมันตภาพรังสีจากการทำปฏิกิริยากับนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์ ดังนั้นจึงอาจส่งผ่านความร้อนไปที่ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนกับก๊าซอีกระบบหนึ่งเพื่อให้ปราศจากรังสีซะก่อน เช่นการนำไปผลิตไอน้ำ เป็นต้น โดยก๊าซที่ออกมาจากการขับกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้วจะยังมีความร้อน ซึ่งความร้อนที่เหลือนี้เองอาจนำไปใช้ทำความอบอุ่นให้กับอาคารหรือโรงงงานเคมี หรือเพิ่มความร้อนให้กับเครื่องทำความร้อนได้ เป็นการใช้พลังงานอย่างเกิดประโยชน์สูงสุดแทนที่จะเสียเปล่า