W elektrowni zasilanej energią jądrową - podobnie jak w elektrowni węglowej - woda zmienia się w parę wodną, która z kolei napędza turbiny parowe i produkuje energie elektrycznej. Różnica między elektrownią atomową a elektrownią węglową polega na żródle ciepła które ogrzewa wode.
W elektrowniach jądrowych ciepło uzyskuje się z rozszczepienia jąder uranu. Typowym paliwem jest uran-238 (nieradioaktywny) wzbogacony w rozszczepialny(naturze uran zawiera 99,3%
oraz zaledwie 0,7 % rozszczepialnego
). Stosowanie nieradioaktywnego uranu jako paliwa jest możliwe ponieważ po zainicjowaniu przemiany
przekształca się w rozszczepialny atom putonu
, który doskonale nadaje się na paliwo.
Atom uranu trafiony neutronem ulega rozpadowi z wydzieleniem określonej ilości energii. Ponieważ powstające lżejsze pierwiastki mają niższy stosunek protonów do neutronów część neutronów po rozpadzie pozostaje wolna i może powodować rozpad kolejnych atomów uranu (tworząc ilość energi i swobodnych neutronów) reakcje łańcuchową. Jesli masa uranu jest dostatecznie duża, większość powstających neutronów trafia w nowe jądra atomowe i rozpoczyna się lawinowy proces nazywany wybuchem jądrowym. Najniższa masa pierwiastka radioaktywnego, która pozwala na zajscie łańcuchowej reakcji rozpadu to masa krytyczna, w elektrowniach atomowych proces rozpadu podlega ścisłej kontroli aby nie dopuścić do samorzutnej łańcuchowej reakcji rozpadu.
rysunek na podstawie: http://www.duke-energy.com/about-energy/generating-electricity/nuclear-how.asp