Atom çekirdeklerinin parçalanması sonucunda büyük bir enerji açığa çıkmaktadır. Ağır atom çekirdeklerinin nötronlarla bombardımanı sonucunda bu çekirdeklerin parçalanması saÄŸlanabilir; bu tepkimeye “fisyon” adı verilmektedir. Her bir parçalanma tepkimesi sonucunda açığa fisyon ürünleri, enerji ve 2-3 adet de nötron çıkmaktadır.

Uygun ÅŸekilde tasarlanan bir sistemde tepkime sonucu açığa çıkan nötronlar da kullanılarak parçalanma tepkimesinin sürekliliÄŸi saÄŸlanabilir (zincirleme tepkime). Bunun haricinde hafif atom çekirdeklerinin birleÅŸme tepkimeleri de büyük bir enerjinin açığa çıkmasına sebep olmaktadır. Bu birleÅŸme tepkimesine “füzyon” adı verilmektedir. Bu tepkimenin saÄŸlanabilmesi için atom çekirdeÄŸinde bulunan artı yüklerin birbirini itmesinden kaynaklanan kuvvetin yenilmesi gereklidir. Bu nedenle çok yüksek sıcaklığa çıkılan sistemler kullanılmaktadır. Çok yüksek sıcaklıkta yüksek enerjiye ulaÅŸan atom çekirdeklerinin çarpışması ile füzyon tepkimesi saÄŸlanabilmektedir. Fisyon ve füzyon tepkimeleri ile elde edilen enerjiye “çekirdek enerjisi” veya “nükleer enerji” adı verilmektedir.