thumb|300px|Rdzeń małego reaktora używanego do badań Rdzeń reaktora jądrowego – zasadnicza część reaktora, w której następują przemiany jądrowe, będące źródłem energii w formie promieniowania oraz ciepła.
Rdzeń zawiera następujące elementy: paliwo jądrowe – związki izotopów rozszczepialnych (np. dwutlenek uranu) zamknięte w pojemnikach (najczęściej w postaci prętów paliwowych), pręty kontrolne – sterują szybkością wymuszonych reakcji jądrowych poprzez pochłanianie części neutronów, pręty awaryjne – niemal zatrzymują reakcje jądrowe poprzez silne pochłanianie neutronów, moderator – spowalniający neutrony, chłodziwo – odbierające produkowane wewnątrz rdzenia ciepło.
Zasada pracy W prętach paliwowych, w których znajduje się uran lub inny pierwiastek rozszczepialny zachodzą reakcje jądrowe: rozszczepienie spontaniczne jąder atomowych inicjujące reakcję rozszczepienia wymuszonego, rozszczepienie wymuszone jąder atomów pod wpływem neutronów, przekształcanie się fragmentów jąder powstałych w wyniku rozszczepienia na jądra atomowe w stanie podstawowym, rozpad promieniotwórczy powstałych nietrwałych jąder atomowych, emisja (głównie neutronów) wymuszona zderzeniami jąder atomowych z wysokoenergetycznymi produktami rozpadu, pochłanianie neutronów zarówno przez jądra paliwa, jak i powstałe w reakcji rozszczepienia jądra, w