Ядра некоторых атомов неустойчивы. В какой-то момент они распадаются, испуская мельчайшие частицы, а иногда – волны высокой энергии. Подобные атомы называют радиоактивными. Как частицы, так и волны несут энергию, до того хранившуюся в ядре.

Уран-235 радиоактивен. В обычном состоянии его ядра распадаются медленно. Но этот процесс можно ускорить, если использовать ядерный реактор. В таком реакторе атомы урана-235 подвергаются бомбардировке нейтронами. Если нейтрон ударяется в ядро урана-235, оно расщепляется, высвобождая энергию и дополнительные нейтроны. Эти нейтроны могут расщепить другие ядра – и так далее. По цепной реакции.

Такой процесс расщепления называют ядерным делением. На ядерной электростанции управляемая цепная реакция обеспечивает постоянное выделение тепла. А неуправляемая цепная реакция, используемая в атомном оружии, даёт почти мгновенный выброс энергии.

Ядерная энергия может также высвобождаться и иначе – при слиянии (соединении) ядер водорода. Этот процесс называют ядерным синтезом. Именно в ходе ядерного синтеза выделяется энергия Солнца. Мощь водородной бомбы – также его результат. Электростанции, работающие на основе ядерного синтеза, ещё только предполагается строить, но в ХХI в. они могут стать важным источником электроэнергии.