انرژی هسته ای انرژی گرمایی آزاد شده حاصل از شکافت اتم اورانیوم است که از آن برای تولید بخار آب و گرداندن توربین های تولید برق استفاده می شود. اورانیوم معدنی طی فرآیندی در تأسیسات فرآوری باید به گاز هگزافلوراید یا uf۶ تبدیل شود و سپس با تزریق به شبکه ای ازسانتر یفیوژها غنی شده وسپس قابل استفاده است. البته فقط اورانیوم نیست که با آن می توان انرژی هسته ای تولید کرد، مثلا از پولوتونیم یا دیگر رادیو اکتیوها نیز می توان انرژی هسته ای تولید نمود، این انرژی در دسته انرژی های نیمه پاک و غیر قابل تجدید تقسیم بندی می شود. به این دلیل نیمه پاک که زباله ها و پس مانده های آن هزاران سال در محیط زیست باقی مانده و برای سلامت موجودات زنده بسیار خطرناک هستند، با وجود این پس از مقایسه آماری بین خطرات همه انواع انرژی، انرژی هسته ای جزو بهترین گزینه های موجود به شمار می آید. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود.

استفاده از  از 40 سال پیش آغاز شد و اینک این نیرو همان اندازه از برق جهان را تأمین می‌کند که 40 سال پیش بوسیله تمام منابع انرژی تأمین می‌شد. حدود دو سوم از جمعیت جهان در کشورهایی زندگی می‌کنند که آن ها در زمینه تولید برق و زیر ساخت های صنعتی نقش مکمل را ایفا می‌کنند. نیمی از مردم جهان در کشورهایی زندگی می‌کنند که نیروگاه های هسته‌ای در آن ها در حال برنامه‌ریزی و یا در دست ساخت هستند.

به این ترتیب، توسعه سریع نیروی هسته‌ای جهان مستلزم بروز هیچ تغییر بنیادینی نیست و تنها نیازمند تسریع راهبردهای موجود است. امروزه حدود 440 نیروگاه هسته‌ای در 31 کشور جهان برق تولید می‌کنند. بیش از 15 کشور از مجموع این تعداد در زمینه تأمین برق خود تا 25 درصد یا بیشتر، متکی به نیروی هسته‌ای هستند. در اروپا و ژاپن سهم نیروی هسته‌ای در تأمین برق بیش از 30 درصد است، در آمریکا نیروی هسته‌ای 20 درصد از برق را تأمین می‌کند. در سرتاسر جهان ، دانشمندان بیش از 50 کشور از حدود 300 راکتور تحقیقاتی استفاده می‌کنند تا: درباره فناوری های هسته‌ای تحقیق کرده و برای تشخیص بیماری و درمان سرطان، رادیوایزوتوپ تولید کنند.

همچنین در اقیانوس های جهان راکتورهای هسته‌ای نیروی محرکه بیش از 400 کشتی را بدون اینکه به خدمه آن و یا محیط زیست آسیبی برسانند، تأمین می‌کنند. دوره پس از جنگ سرد، فعالیت جدیدی برای حذف مواد هسته‌ای از تسلیحات و تبدیل آن به سوخت هسته‌ای غیر نظامی آغاز شد. انرژی هسته‌ای کاربردهای زیاد در پزشکی در علوم و صنعت و کشاورزی و ... دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته‌ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است، ولی هیچ انرژی به انرژی هسته‌ای تبدیل نمی‌شود. موارد زیادی از کاربردهای انرژی هسته‌ای در زیر آورده می‌شود.

نیروگاه هسته‌ای

(Nuclear Power Stotion) یک نیروگاه الکتریکی که از انرژی تولیدی شکست هسته اتماورانیوم یا پلوتونیم استفاده می‌کند. اولین جایگاه از این نوع در 27 ژوئن سال 1958 در شوروی سابق ساخته شد. که قدرت آن 5000 کیلو وات است. چون شکست اساسا گرما تولید می‌کند، از گرمای تولید شده راکتورهای هسته‌ای برای تولید بخار استفاده می‌شود. از بخار تولید شده برای به حرکت در آوردن و  که نهایتا برای تولید برق استفاده می‌شود.

بمب های هسته‌ای

این نوع بمب ها تا حالا قوی ترین بمب های و مخربترین های جهان محسوب می‌شود. دارندگان این نوع بمب ها جزو قدرت های هسته‌ای جهان محسوب می‌شود.

پیل برق هسته‌ای Nuelear Electric battery

یا اتمی دستگاه تبدیل کننده  به جریان برق مستقیم است، ساده‌ترین پیل ها شامل دو صفحه است. یک پخش کننده بتای خالص مثل استرنیوم 90 و یک هادی مثل.
جریان الکترون های سریعی که بوسیله استرنیوم منتشر می‌شود از میان عبور کرده و در حین عبور تعداد زیادی الکترون اضافی را از نیم هادی جدا می‌کند که در هر حال صدها هزار مرتبه زیادتر از جریان الکتریکی حاصل از ایزوتوپ رادیواکتیو استرنیوم 90 می‌باشد.

کاربردهای کشاورزی

تشعشعات هسته‌ای کاربردهای زیادی در کشاورزی دارد که مهم ترین آن ها عبارتست از:

• موتاسیون هسته‌ای ژن ها در کشاورزی
• کنترل حشرات با تشعشعات هسته‌ای
• جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی با اشعه گاما
• انبار کردن میوه‌ها
• دیرینه شناسی (باستان شناسی) و صخره شناسی (زمین شناسی) که عمر یابی صخره‌ها با C14 در باستان شناسی خیلی مشهور است.

کاربردهای صنعتی

در صنعت کاربردهای زیادی دارد، از جمله مهم ترین آن ها عبارتند از:

• نشت یابی با اشعه
• دبی سنجی پرتویی(سنجش شدت تشعشعات، نور و فیزیک امواج)
• سنجش پرتویی میزان سائیدگی قطعات در حین کار
• سنجش پرتویی میزان خوردگی قطعات
• چگالی سنج موادمعدنی با اشعه
• کشف عناصر نایاب در معادن