核能發電的能量來自核反應堆中裂變材料(核燃料)裂變反應釋放的裂變能。裂變反應是指鈾-235、鈈-239、鈾-233等重元素在中子的作用下分裂成兩個碎片，同時釋放出中子和大量能量的過程。
在反應中，可裂變物質的原子核吸收壹個中子，然後分裂並釋放兩到三個中子。如果這些中子被消耗掉，至少有壹個中子可以引起另壹個原子的核裂變，使裂變可以自行進行，那麽這個反應就叫核裂變的鏈式反應。實現連鎖反應是核能發電的前提。
優勢
世界上有豐富的核資源，如鈾、釷、氘、鋰、硼等。世界鈾儲量約為41.7萬噸。地球上可供開發的核燃料資源所能提供的能量是礦物燃料的10萬倍以上。應用核能作為緩解世界能源危機的壹項經濟有效的措施有許多優點:
第壹，核燃料有很多優點，體積小，能量大，核能比化學能大幾百萬倍；1000g鈾釋放的能量相當於2400t標準煤釋放的能量；1萬千瓦的大型燃煤電站，每年需要原煤300-400萬噸。運輸這些煤需要2760列火車，相當於壹天8列火車，還有4000萬噸灰也要運。
第二是汙染少。火電廠不斷向大氣中排放二氧化硫、氮氧化物等有害物質，同時煤炭中少量的鈾、鈦、鐳等放射性物質也會隨著煙塵降落在火電廠周圍，汙染環境。核電站設置了層層屏障，基本不排放汙染環境的物質，甚至放射性汙染也比燃煤電廠少很多。
第三是安全性強。自第壹座核電站建成以來，全世界已有400多座核電站投入運行，30多年來基本安全正常。雖然美國三裏島壓水堆核電站發生1979事故，蘇聯切爾諾貝利石墨沸水堆核電站發生1986事故，但這兩起事故都是人為因素造成的。隨著壓水堆的進壹步完善，核電站可能會變得更加安全。
擴展數據
貫徹縱深防禦原則
即在設計時，分為三個等級進行安全設防:
首先，通過超越設計、質量管理和操作人員培訓等措施，提高可靠性，最大限度地減少事故。
第二，建立安全系統，以防萬壹發生事故時堆芯受損。
第三，安全系統會以極低的概率，在堆芯損壞事故發生後，盡量限制放射性物質向環境的釋放。
設計基準事故(DBA)
用於核電廠安全設施設計的壹些假設事故。不同類型的核電站有不同的DBA。輕水堆的DBA包括:失水事故、跳棒事故、蒸汽管破裂事故等。其中最嚴重的後果就是失水事故。在壓水堆中，假設主管道的雙端斷裂也被稱為最大可信事故。
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