反应性控制方面：体积越小的反应堆需要富集度越高的核燃料，对反应性的控制要求越高，需要强吸收能力的控制棒组件，无论是核燃料还是控制棒，经济性上都没有常规能源划算。
目前作为能源的核反应堆都是裂变反应，为了产生核反应，核燃料棒有质量、纯度的要求，会占用一定的体积；裂变物质都具有放射性，为了防止放射性物质外泄，需要有一定的防护措施，这些装置比较占体积；
核反应堆把核能转换为其它能量（机械能或电能）的途径基本是核能——热能——机械能——其它能这一途径。
扩展资料：
原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引起新的裂变。
如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气，推动汽轮机发电。由此可知，核反应堆最基本的组成是裂变原子核+载热体。
但是只有这两项是不能工作的。因为，高速中子会大量飞散，这就需要使中子慢化增加与原子核碰撞的机会；核反应堆要依人的意愿决定工作状态，这就要有控制设施；铀及裂变产物都有强放射性，会对人造成伤害，因此必须有可靠的防护措施。
参考资料来源：
核电池的原理和反应堆不一样。反应堆是E=MC2,质量变热能。核电池记得是利用同位素电子直接变成电能使用。
核堆目前不能直接产生电，只能产生热量，再通过热交换将热量传递给蒸汽轮机，蒸汽轮机目前没办法小型化，对与核堆来说，冷却介质也决定了堆芯大小，苏联曾经的金属钠冷却核堆很小，传热效率很高，但是安全性比压水堆差很多。整个压力容器内的核反应堆并不大，尺寸和一个中小型锅炉差不多。配套设备和蒸汽轮机才是最占体积和重量的。
关键是材料，材料决定了在一定功能下需要什么形状，包括厚度等尺寸的要求
1）目前作为能源的核反应堆都是裂变反应，为了产生核反应，核燃料棒有质量、纯度的要求，会占用一定的体积；2）裂变物质都具有放射性，为了防止放射性物质外泄，需要有一定的防护措施，这些装置比较占体积；3）核反应堆把核能转换为其它能量（机械能或电能）的途径基本是核能——热能——机械能——其它能这一途径，目前把核反应堆提供的热能转换为机械能的方式还是通过锅炉、蒸汽、蒸汽轮机这一途径，这又占用一定的体积；4）其它一大堆设备……
