1905年，爱因斯坦提出质能方程ΔE=Δmc2揭示了质量和能量的联系，揭示了获取能量的新途径。1939年，哈恩和施特拉斯曼发现了铀-235的裂变，1942年，费米等在芝加哥大学建成了核反应堆。1945年，前苏联建成了世界上的第一座核电站。从此，人类打开了核能利用的大门。
让原子核释放出核能，有两种办法：一是让核子数大的原子核发生分裂，生成核子数处于中等状态的新原子核；一是让核子数很小的原子核，发生聚合反应生成核子数大一些的新原子核。这种使原子核转变成为新原子核的过程就称为核反应。由一种重核分裂成两种较轻原子核的核反应，叫做核裂变反应。由两种轻原子核聚合成一个较重原子核的核反应，叫做核聚变反应。无论核裂变反应还是核聚变反应都要释放出巨大的核能来。
核裂变反应是用中子（1n)轰击较重原子核使之分裂成较轻原子核的反应。能发生核裂变的燃料由铀-235、铀-238、钚-239.目前正在运转的核电厂所使用的是铀-235.用慢中子轰击铀-235时，就会发生下列裂变反应：
235U＋1n(慢）→较重碎核＋轻核碎核＋中子
核裂变所释放的能量与质量亏损有关，可用爱因斯坦公式计算。
在核裂变过程中，每1克参加反应的U-235可以放出约8×10 7KJ的能量，而每1克煤完全燃烧时所放出的热量约为30KJ。也就是说，1克铀-235裂变所产生的能量相当于2.7×10 6克煤燃烧时所放出的能量。可见核能是多么巨大。
连续核裂变能释放出巨大的核能，若人工控制使链式反应在一定程度上连续进行，产生的能量加热水蒸气，推动发电机，这就是建立核电站的基本原理；若核裂变释放的能量不断积聚，最后可以在瞬间造成巨大的爆炸，原子弹即利用此原理。
核聚变是使很轻的原子核在极高的温度下合并成较重原子核的反应。这种反应进行时放出更大的能量。如氘核（2H)与氚核（3H)的聚变反应为:
2H＋3H→4He＋1n
1克核聚变时所释放的能量为3.4×10 8KJ,大于1克U-235裂变时所释放的能量（8.2×10 7KJ).从能源角度考虑，核聚变在以下几个方面比核裂变优越：(1)核聚变产物是稳定的氦核，没有放射性污染物产生，没有难于处理的废料。（2）聚变原料氘的资源十分丰富，它可以直接从海水中提取，1千克海水中就含有0.03克2H。地球上的海水有10 21千克，故2H的含量约有3×10 9千克。
核能的开发和利用主要集中在核电站、核武器、核潜艇三个方面。
核电站是利用原子核裂变时放出的核能来发电的电厂，反应堆是核电站的核心。核反应堆是一种能持续进行可控链式反应的装置，里面装有铀-235或铀-238等核燃料。核反应堆的发展是循序渐进的。一般来说，按照科技难度的不同，分为热中子反应堆、快中子反应堆和可控聚变堆三类。
核武器是利用核反应在一瞬间放出巨大的能量，造成大规模杀伤破坏作用的武器，包括原子弹、氢弹和中子弹。
核潜艇是在常规潜艇基础上发展起来的，以压水堆作为它的核动力装置。
从上面的观点，我们可以看出核能的优点主要表现在：
（1）核能是高度集中的能源，又是地球上储存量最丰富的能源。
（2）核电是清洁能源，有利于保护环境。核电站不产生燃料废物，放射性废物被回收储存，不向环境排放。
（3）核电的经济性优于火电。
(4)以核燃料代替煤和石油，可以将煤和石油完全作为化工原料，有利于资源的合理利用。
下面让我们来看看与核问题关联密切的核污染，也就是环境问题。
环境论者最首要的主张就是从事核电生产的人曾有产下畸形儿的先例，或者核电站附件的农家出现了畸形牲畜等等。但核电支持方指出，核电站或放射性废料处理厂带来的多余放射线的量和我们平时看电视所受的辐射水平相当，这只相当于人类每天接受的自然放射线
总量的1∕200，分量非常微小。
我们普通人对核电站的认识基本偏向负面，核电站相关工作人员对此负有一定的责任。它们过于强调核电的安全性，这样反而难以得到广大民众的理解。
与核电相关的人士都异口同声地强调核电的安全性，而对事故的危险性却绝口不提。如果世界上从来没有发生过核电站事故倒也罢了，但事实既然不是这样，就不应该一味鼓吹核电站的绝对安全，而应该积极向人们宣传，在全世界每天频繁发生的各种大型事故当中，核电站带来的危害仅在极小的一部分。
核电站出现在地球上已有50年的历史，但美国三里岛核电站事故中没有任何人死亡，切尔诺贝利事件的死难者也只有几十名而已。虽然也有一些人由于受到放射线辐射而正在接受治疗，但其数字也不会超过几百人。更为重要的是，虽然汽车和飞机事故每年也夺取无数人的生命，但没有一个人因此而提出禁止汽车和飞机的生产。
核电确实具有放射线，但我们应该反过来思考人们为什么还要进行核电站的建设。几乎没有什么天然资源的韩国处于能源供求的政策考虑，是全世界持续推动核电站建设的几个国家之一。
因此，最后需要唯一指出的是，只要还没有其他替代方案，我们就不能够一味对原子能的发展持反对态度。
