الأسلحة النووية الانشطارية أسلحة تعتمد على انشطار نوى عناصر ثقيلة مثل اليورانيوم والبلوتونيوم لإطلاق طاقة هائلة في زمن قصير. تقوم على سلسلة تفاعلات نووية متتابعة تنتج عنها حرارة وضغط وإشعاعات شديدة، وكانت أساس الجيل الأول من السلاح النووي، وتظل من أخطر أدوات التدمير والردع في العصر الحديث.

تنتج محطات الطاقة النووية الكهرباء باستخدام الحرارة المتولدة من انشطار نوى بعض الذرات داخل المفاعل، ثم تُستعمل هذه الحرارة لتسخين الماء وإنتاج البخار وتشغيل التوربينات. وتخضع عملية الانشطار لأنظمة تحكم وتبريد دقيقة، لأن استمرار التفاعل وإدارة الحرارة والمواد المشعة يتطلبان إجراءات أمان صارمة.

الطاقة النووية طاقة تنطلق من انشطار أو اندماج الأنوية الذرية، وتقوم على العلاقة بين الكتلة والطاقة كما تشرحها النسبية. في الانشطار تنقسم نواة ثقيلة مثل اليورانيوم بعد امتصاص نترون إلى نواتين أخف مع إطلاق نترونات وطاقة كبيرة، ويمكن أن يتحول ذلك إلى تفاعل متسلسل، إما انفجارياً في السلاح النووي أو مضبوطاً داخل المفاعلات. أما الاندماج فيجمع نوى خفيفة مثل الديوتيريوم والتريتيوم لتكوين نواة أثقل مع تحرير طاقة هائلة كما يحدث في الشمس. تستخدم الطاقة النووية سلمياً في توليد الكهرباء عبر مفاعلات تتحكم في التفاعل بقضبان امتصاص ومبردات، لكنها تثير مخاوف تتعلق بالسلامة والنفايات المشعة والتكلفة.

يؤدي انشطار بعض نوى اليورانيوم الثقيلة إلى تكوّن نواتين أصغر وانطلاق نيوترونات وطاقة كبيرة، ويرجع جزء من هذه الطاقة إلى تحول مقدار ضئيل من الكتلة إلى طاقة وفق العلاقة بين الكتلة والطاقة. ويمكن التحكم في التفاعل المتسلسل داخل المفاعلات لإنتاج الحرارة والكهرباء، بينما يؤدي حدوثه السريع غير المنضبط إلى انفجار شديد.

تُنتج محطات الطاقة النووية الكهرباء من خلال تحويل الطاقة النووية المختزنة داخل أنوية الذرات إلى طاقة حرارية، ثم إلى طاقة ميكانيكية تدير التوربينات، وأخيرًا إلى طاقة كهربائية بواسطة المولدات. ويُعد هذا من أكبر تطبيقات تحويل الطاقة المستخدمة في إنتاج الكهرباء على نطاق واسع.