Nükleer enerjinin kaynağı genellikle uranyum, plütonyum ve toryum gibi atomların çekirdeğinin parçalanmasıdır. Bu süreç, fisyon adı verilen bir reaksiyonla gerçekleşir ve atom çekirdeklerinin bölünmesi sonucunda büyük miktarda enerji açığa çıkar. Bu enerji su buharını oluşturur ve bu buharın türbinleri döndürerek elektrik enerjisi üretilmesini sağlar.

Nükleer enerji sistemleri genellikle nükleer reaktörler olarak adlandırılan tesislerde gerçekleşir. Bu tesislerde az miktarda zenginleştirilmiş uranyum yakıt kullanılarak elektrik üretilir. Uranyum yakıtı, uzun dikey tüplere yerleştirilmiş küçük seramik peletlerden oluşur ve bu peletler nükleer reaksiyonlarla enerji üretmek için kullanılır.

Nükleer enerji, atom çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Albert Einstein'ın ünlü E=mc² formülüne dayanır ve kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eder. Nükleer enerji genellikle elektrik enerjisi olarak kullanılır ve temiz bir enerji kaynağı olabilir.

Nükleer yakıt hammaddesi genellikle uranyum ve toryum içerir. Ancak, toryuma dayalı nükleer santraller henüz ekonomik olarak büyük ölçekte kullanılmamaktadır. Uranyum ve toryum gibi nükleer yakıtların madencilik, rafinasyon, kullanım ve nükleer atık aşamaları olan nükleer yakıt döngüsü süreci vardır.

Nükleer santrallerin çevreye zarar vermediği söylenebilir, çünkü karbondioksit salınımı minimaldir ve sera gazlarına katkıda bulunmazlar. Ancak, nükleer santrallerin radyoaktif atıklarının depolanması ve güvenliği gibi konular çevresel riskler oluşturabilir.

Nükleer enerji üretiminde en sık kullanılan nükleer yakıtlar plütonyum-239 ve uranyum-235'tir. Bu yakıtların kullanımı, rafinasyonu ve nükleer atık haline gelmesi süreci nükleer yakıt döngüsü olarak adlandırılır.

Nükleer enerjinin 7. sınıf seviyesinde anlatıldığı şekilde, nötronların reaktörlerde uranyum-235 çekirdeklerine çarpması sonucu uranyum-236'nın oluşması ve ardından bu çekirdeğin bölünerek enerji üretmesi şeklinde özetlenebilir.

Nükleer santrallerin olmaması gerektiğine dair bir görüş dile getirilmiş. Bu görüşün nedenleri arasında uranyum madeninin çıkarılması, radyoaktif atıkların etkisi, sızıntı ve kazalardan yayılan radyasyon gibi konular yer alabilir. Bu durumda nükleer enerjinin çevresel ve insani riskler taşıyabileceği ifade edilmektedir.