הַגַּרְעִין הַזָּעִיר שֶׁבְּמֶרְכַּז הָ
אָטוֹם הוּא בַּעַל הַכֹּחַ הָרַב בְּיוֹתֵר שֶׁאָנוּ מַכִּירִים. כֹּח זֶה מְסַפֵּק לָנוּ אֶת הָאֶנֶרְגְּיָה הַגַּרְעִינִית, הַנִּקְרֵאת לְעִתִּים אֶנֶרְגְּיָה אָטוֹמִית. בַּגַּרְעִין הַזָּעִיר שְׁנֵי סוּגִים שֶׁל חֶלְקִיקִים, פְּרוֹטוֹן וְנוֹיְטְרוֹן (נֵאוּטְרוֹן). נוֹיְטְרוֹנִים אֶפְשָׁר לְבוֹדֵד וּ"לְהַפְצִיץ" בָּהֶם אָטוֹם אַחֵר. הַיְּסוֹד הַכִימִי הַמֻּרְכָּב בְּיוֹתֵר הַקַּיָּם בַּטֶּבַע הוּא הָאוּרַנְיוּם. סוּג נָדִיר שֶׁל יְסוֹד זֶה – הַנִּקְרָא אוּרַנְיוּם 235, כִּי יֵשׁ בּוֹ 92 פְּרוֹטוֹנִים וּ-143 נוֹיְטְרוֹנִים (235 בְּסַךְ-הַכֹּל) – מְשַׁמֵּשׁ כְּדֶלֶק גַּרְעִינִי בְּתַחֲנוֹת הַכֹּחַ הַגַּרְעִינִיּוּת.
כַּאֲשֶׁר נוֹיְטְרוֹן פּוֹגֵעַ בְּגַּרְעִין שֶׁל אוּרַנְיוּם 235, הָאוּרַנְיוּם נִשְׁבָּר – וּשְׁנֵי נוֹיְטְרוֹנִים מִשְׁתַּחְרְרִים מִמֶּנּוּ, וְכֵן כַּמּוּת קְטַנָּה שֶׁל אֶנֶרְגְּיָה.

הַנּוֹיְטְרוֹנִים הַחֲדָשִׁים שֶׁהִשְׁתַּחְרְרוּ פּוֹגְעִים בְּגַרְעִינֵי אוּרַנְיוּם נוֹסָפִים, וְגוֹרְמִים לָהֶם לְשַׁחְרֵר אַרְבָּעָה נוֹיְטְרוֹנִים. מִתְפַּתַּחַת שַׁרְשֶׁרֶת שֶׁל פְּגִיעוֹת, יוֹתֵר וְיוֹתֵר גַּרְעִינִים נִפְגָּעִים וַאֲטוֹמִים רַבִּים מְשַׁחְרְרִים אֶת הָאֶנֶרְגְּיָה שֶׁלָּהֶם בְּבַת-אַחַת. אִם פְּעֻלָּה זוֹ אֵינָהּ מְבֻקֶּרֶת, מִתְרַחֶשֶׁת הִתְפּוֹצְצוּת אַדִּירָה. עַל הִתְפּוֹצְצוּת מִסּוּג זֶה בְּנוּיָה הַפְּצָצָה הָאָטוֹמִית. בְּמִקְרִים חֲמוּרִים פָּחוֹת, כְּמוֹ הָאָסוֹן שֶׁהִתְרַחֵשׁ בְּתַחֲנַת הַכֹּחַ הַגַּרְעִינִית בָּעִיר הָרוּסִית צֶ'רְנוֹבִּיל, נִפְגָּעִים שְׁטָחִים עֲנָקִיִּים מִקְּרִינָה רַדְיוֹאַקְטִיבִית, בְּנֵי-אָדָם הוֹפְכִים לִהְיוֹת נָכִים וְתִינוֹקוֹת נוֹלָדִים מְעֻוְּתֵי צוּרָה.
אֶפְשָׁר לְפַקֵּחַ עַל הָאֶנֶרְגְּיָה הַגַּרְעִינִית, כְּדֵי לְהָפִיק מִמֶּנָּה כֹּחַ חַשְׁמַלִּי. בְּתַחֲנַת כֹּחַ גַּרְעִינִית – אוֹ כּוּר גַּרְעִינִי – מֻנְמָכִים מוֹטוֹת בַּקָּרָה אֶל תּוֹךְ מְחוֹלֵל הַכֹּחַ הַגַּרְעִינִי – לִבַּת הַכּוּר – כְּדֵי לְוַסֵּת אֶת שִׁחְרוּר הַנּוֹיְטְרוֹנִים. אוּלָם גַּם בַּמַּצָּב הַמְּבֻקָּר, הָאֶנֶרְגְּיָה הַנִּפְלֶטֶת יוֹצֶרֶת חֹם רַב מְאֹד, הַמְּחַמֵּם גַּם אֶת חֹמֶר הַקֵּרוּר – נוֹזֵל אוֹ גַּז הַנָּע דֶּרֶךְ לִבַּת הַכּוּר.
כַּאֲשֶׁר עוֹזֵב חֹמֶר הַקֵרוּר הַחַם אֶת מְחוֹלֵל הַכֹּחַ, הוּא עוֹבֵר לְדּוּד כְּדֵי לְיַצֵּר קִיטוֹר. וְהַקִּיטוֹר הוּא הַמַּפְעִיל טוּרְבִּינוֹת הַמְּיַצְּרוֹת אֶת הַחַשְׁמַל הַמַּגִּיעַ לְבָתֵּינוּ וּלְבָתֵּי הַחֲרֹשֶׁת.

בתחנת כוח גרעינית מנצלת אנרגית החום של חומר הקרור להפקת קיטור. הקיטור מסובב טורבינות, היוצרות חשמל באותו אופן שעושות זאת תחנות כוח מסוגים אחרים.