Ako jadrová energia je uvoľnená
štiepenie
Štiepenie ťažkého atómu zvyčajne vedie k vzniku dvoch ľahších jadier približne rovná hmotnosti a k uvoľneniu niekoľkých neutrónov. Celková hmotnosť štiepnych produktov je menšia ako hmotnosť pôvodného jadra; "stratený" hmota bol premenený na energiu. Fissioning jediného atómu uránu uvoľňuje asi 200 MeV energie; asi 177 MeV tohto celkového je kinetická energia (energia pohybu) zo štiepnych produktov, zvyšok je žiarivá energia vo forme žiarenia gama. Priemerná väzobné energie z týchto dvoch ľahších jadrami tvorený štiepenie je vyššia, než je priemer väzbové energiu pôvodného jadra.
Aj keď niekoľko typov ťažkých jadier môže byť vykonané tým, že bombarduje štiepenie je s neutrónmi, iba troj- tých z uránu 235, 233, uránu a plutónia 239, sú pomerne ľahko rozdeliť, a môže byť vyrábaný v množstve. Štiepenie všetkých jadier obsiahnutých v jednom kilogramu uránu 235 by výnos o 23.000.000 kilowatthodín energie.
uránu 235 sa vyskytuje v prírode, ale tvoria menšie ako jedno percento prirodzene sa vyskytujúcich uránu. Pre priemyselné použitie, je obsah prírodného uránu uránu 235 obvykle sa zvyšuje, čo je proces nazývaný obohacovania uránu. Plutónium 239 a urán 233, ktoré sa nevyskytujú v prírode, sú vytvorené v jadrových reaktoroch. Keď je jadro jedného prvku sa mení do jadra iný prvok, to je známe ako transmutácia.
Reťazové reakcie
o priemere, dva alebo tri uvoľňujú neutróny, v každom jednotlivom štiepnej reakcie. V danej množstvo materiálu, ktorý obsahuje štiepny materiál, niektoré z neutrónov spôsobí, že rozdelenie štiepneho iných jadier, niektoré unikne, a niektoré budú zachytené (absorbovaná) jadrami, ktoré nie sú podrobené štiepeniu. V prípade, v priemere aspoň jeden neutrón z každého štiepnej reakcie spôsobí, že jeden ďalší jadro podrobiť štiepenie, sekvencie štiepnych reakcií je sebestačný a sa označuje ako reťazová reakcia.
Množstvo materiálu požadované pre reťazová reakcia dochádza, sa nazýva kritické množstvo. To sa mení v závislosti od povahy a tvaru štiepneho materiálu. Bombardovanie častíc spôsobí materiálu štiepenie podstúpiť štiepenie. Vo väčšine jadrových reaktorov, neutróny sa používajú ako