Nükleer enerji üzerindeki çalışmalara 19. asrın ortalarından itibaren başlandı, ilk defa Alman Max Planch bu konudaki bazı esasları tespit etti, Ingiliz fizikçisi E.R. Ford, 1911’de atom enerjisi hakkında ilk deneyi gerçekleştirdi ve 1919’da atom enerjisinin mevcudiyeti kesin olarak ortaya konuldu. EİNSTEİN, atom enerjisinin önemini ve büyüklüğünü ortaya koyduktan sonra çalışmalarını hızlandırıldı ve atomu parçalama girişimlerini yoğunlaştırdı. Daha sonra Alman Otto HAHN, uranyum atomunu parçalamayı başardı. Amerikalılar da atom üzerindeki çalışmalarını sürdürerek ENRİCO FERNİ 1942’de Chicago’daki metalürji laboratuvarında atomu parçalama tekniğini ortaya çıkardı. Sonuçta 1945’de ilk atom bombası imal edilerek Nagazaki ve Hiroşima’ya atıldı.
Başlangıçta askerî amaçlara yönelik olarak kullanılan atom enerjisinden günümüzde, ayrı bir enerji hâlinde elektrik enerjisi üretilmeye başlandı.
Nükleer Yakıtlar ve Reaktörler
Modern nükleer güç tesislerinde, sıcaklık ve elektrik üretmek için nükleer füzyon kullanılır. Ana nükleer yakıtı uranyum 235 izotopu oluşturur. Uranyum 235 çekirdeği nötronla bombardıman edildiğinde parçalanma veya ayrılmayı sağlayan füzyon olayı gerçekleşir. Başlangıçtaki reaksiyonda iki veya üç nötron açığa çıkar. Bu nötronların herbiri ilave çekirdeklerin füzyonunun yani parçalanmasını sağlar. Bu tip nükleer reaksiyon, zincirleme reaksiyon olarak isimlendirilir. sesli kitap
Nükleer reaktörün çalıştırılması için uranyum, uranyum 235 ile konsatre edilerek küçük plakalar halinde sıkıştırılır. Her plakanın boyutu kolaylıkla bir elin avcuna sığacak kadar küçüktür, fakat bunun enerji karşılığı 1 ton kömüre eşittir. Bir nükleer reaktörde zenginleştirilmiş uranyum 235 plakaları, yakıt çubuğu (fuel rot) denilen 2 metre uzunluğundaki bir boruya yerleştirilir. Tipik bir nükleer santral, herbiri 200 çubuktan oluşan 50 bin yakıt çubuğu ihtiva eder. Nötron absorbe eden alaşımlardan oluşan kontrol çubukları, yakıt çubuklarının arasına yerleştirilir.
Kontrol çubukları, reaktörün çalışmasını ayarlar. Eğer reaktörde, birçok nötron diğer uranyum atomlarına çarparak hızlı bir parçalanma olursa, operatör kontrol çubuklarını aşağıya doğru indirerek daha fazla nötronun absorbe olmasını sağlayarak reaktörün çalışmasını yavaşlatır. Eğer çok miktarda nötron absorbe edilmesiyle reaktörde yavaşlama olursa operatör kontrol çubuklarını yukarıya doğru yükseltir. Bir kaza olursa veya reaktör sistemde bir arızalanma meydana gelirse, kontrol çubukları reaktörün merkezine itilirerek füzyon durdurulur.