리액터(Reactor)는 화학 반응이나 핵 반응을 인위적으로 발생시키고 제어하기 위해 설계된 장치 또는 용기를 의미한다. 이 장치의 주요 목적은 반응 원료를 투입하여 원하는 생성물을 얻거나, 반응 과정에서 발생하는 에너지를 효율적으로 추출하는 것이다. 리액터는 내부의 온도, 압력, 농도 등 반응 조건이 정밀하게 유지될 수 있도록 설계되며, 사용되는 반응의 종류와 목적에 따라 화학 리액터와 원자력 리액터 등으로 크게 구분된다.

화학 공정에서 사용되는 화학 리액터는 원료 물질을 화학적으로 변화시켜 특정 화합물을 제조하는 핵심 장비이다. 운영 방식에 따라 원료를 일괄 투입한 후 반응이 끝나면 배출하는 회분식(Batch), 원료를 계속 투입하면서 생성물을 동시에 뽑아내는 연속식(Continuous), 그리고 두 방식의 특징을 결합한 반회분식으로 나뉜다. 효율적인 반응을 위해 교반기나 촉매층을 포함하는 경우가 많으며, 반응 시 발생하는 열을 조절하기 위한 냉각 및 가열 시스템이 필수적으로 장착된다.

원자력 리액터는 원자핵의 분열 또는 융합 과정에서 발생하는 에너지를 이용하는 장치이다. 현재 상용화된 대부분의 원자로(Nuclear Reactor)는 우라늄과 같은 핵연료의 연쇄 분열 반응을 이용한다. 중성자가 핵연료에 충돌하여 발생하는 열은 냉각재를 통해 전달되며, 이 열로 증기를 발생시켜 터빈을 돌림으로써 전기를 생산한다. 핵반응의 속도를 조절하기 위해 중성자를 흡수하는 제어봉과 중성자의 속도를 늦추는 감속재가 사용되며, 방사성 물질의 외부 유출을 차단하는 다중 격벽 구조를 갖춘다.

리액터의 설계와 운용에서는 안전성이 최우선으로 고려된다. 내부에서 발생하는 고압이나 급격한 온도 상승에 대응하기 위해 비상 냉각 시스템과 압력 방출 장치가 설계에 포함된다. 특히 원자력 리액터의 경우 노심 용융과 같은 중대 사고를 방지하기 위한 피동형 안전 시스템 개발이 지속되고 있다. 최근에는 컴퓨터 시뮬레이션과 실시간 모니터링 기술을 결합하여 리액터 내부의 복잡한 물리적, 화학적 현상을 예측하고 운전 효율을 극대화하는 스마트 리액터 기술이 도입되는 추세이다.

미래형 리액터 기술은 친환경성과 경제성을 동시에 확보하는 방향으로 발전하고 있다. 원자력 분야에서는 대형 원전의 단점을 보완하고 입지 선정이 자유로운 소형 모듈 원자로(SMR)와, 방사성 폐기물 발생이 거의 없는 핵융합 리액터에 대한 연구가 활발하다. 화학 공정 분야에서도 에너지 소비를 획기적으로 줄이고 미세한 반응 제어가 가능한 마이크로 리액터 기술이 주목받고 있으며, 이는 정밀 화학 및 제약 산업의 생산 방식을 혁신하고 있다.