Atom pomalo nalikuje na Sunčev sustav u malome, s jezgrom u sredini i česticama – elektronima u njegovu vanjskom dijelu koji kruže po orbitalama omotača.
Jezgra se sastoji od protona i neutrona. Atome nekog elementa, koji se razlikuje po broju neutrona, nazivamo izotopima.
Postoje dva različita načina dobivanja energije iz atoma. Atom možemo razbiti u dva lakša, ili spojiti dva atoma da bi se dobio jedan teži. Nazivi tih dvaju postupaka su fisija i fuzija. U oba slučaja oslobađa se velika količina energije, jer u ovakvim reakcijama jedan dio početne mase nestane, potpuno se pretvarajući u energiju.
Atomska i nuklearna energija su iste stvari, ali je točnije govoriti o nuklearnoj energiji, jer u reakcijama fisije i fuzije sudjeluju jezgre atoma, i iz nje potječe masa koja nestane i koja se pretvori u energiju.
Kada nastane atomska fisija, atom se podijeli u dva jednostavnija atoma i oslobodi veliku količinu energije. Uvijek oslobodi i neutrone, koji se izbačeni velikom snagom, sudaraju s drugim atomskim jezgrama, uzrokujući njihovu fisiju. I iz tih jezgara mogu biti oslobođeni neutroni koji će se sudarati s drugim atomima, i tako reakcija ide dalje. Kad jednom krene, reakcija uzrokuje druge, tj. lančane reakcije. Zbog ovoga nuklearna reakcija može biti eksplozivna (u atomskoj bombi).
Nuklearne reakcije fisije otkrivene su pokusima na uranu, koji je bio bombardiran neutronima. Uran je jedan od elemenata kod kojega je najlakše izazvati fisiju s velikim oslobađanjem energije. Općenito govoreći, najlakše se cijepaju elementi teži od torija. Najviše se koriste različiti izotopi urana i plutonija. Kod fuzije koriste se lakši elementi, posebice vodik i njegovi izotopi (deuterij i tricij), koji stapajući se stvaraju jezgre helija.
Sunčeva energija potječe od nuklearne fuzije. Ne samo Sunčeva, nego i energija zvijezda potječe iz reakcija fuzije jezgara vodika. Energija koja se oslobađa iz Sunca djelomično stiže sve do nas, kao svjetlo i toplina.
Nuklearna energija se danas, nažalost, još uvijek upotrebljava u vojne svrhe (supersile su nakupile čitave arsenale nuklearnog oružja).U mirovne svrhe najviše se koristi u nuklearnim elektranama za proizvodnju električne energije. Tu se nuklearne reakcije koriste kontrolirano, u nuklearnim reaktorima za proizvodnju toplinske energije. Grijanjem vode stvara se para koja pokreće turbine, koje pretvaraju toplinsku energiju pomoću generatora u električnu energiju. Drugo je važno korištenje atomske energije u mirnodopske svrhe upotreba radioaktivnih izotopa u medicini.
Otpad od nuklearnog goriva je opasno radioaktivan pa se mora potopiti na morsko dno ili zakopati duboko u zemlju. Ispitivanje nuklearnog oružja i oštećenje reaktora mogu uzrokovati dugotrajne zdravstvene opasnosti zbog oslobađanja radioaktivnog materijala u zrak.
