Dans les réacteurs électronucléaires actuels, une forte énergie sous forme de chaleur est libérée par la fission de noyaux lourds. La fusion contrôlée de noyaux légers (comme ceux du deutérium et du tritium) est encore au stade de la recherche. L'énergie nucléaire compte pour environ 11,5% du mix de production électrique mondial.
L’énergie nucléaire a aussi donné lieu à d’autres applications majeures pour l’humanité, en particulier en médecine, en radiothérapie et en imagerie médicale, et dans le spatial pour la propulsion des satellites. Par des techniques de pointe, il est possible de mesurer la masse d’un noyau, celle d’un proton isolé ou d’un neutron isolé.
Comment fonctionne une centrale nucléaire ? Dans les centrales nucléaires, les réacteurs, le plus souvent alimentés par de l’uranium 235, produisent une réaction en chaîne contrôlée afin de produire de la chaleur au moyen de la fission. La chaleur chauffe l’agent de refroidissement du réacteur, généralement de l’eau, produisant de la vapeur.
C’est la fusion, par exemple de noyaux d ’hydrogène en noyaux d'hélium. Il existe deux types de réactions nucléaires : la fission et la fusion. Sur Terre, la radioactivité naturelle, qui échauffe le magma, est à la base de la géothermie et du volcanisme. Dans l’univers, la fusion est omniprésente dans le cœur des étoiles, en particulier du Soleil.