核反応では、アインシュタインの有名な方程式E =MC²によると、放出されるエネルギーは、質量のエネルギーへの変換から生じます。原子核が結合または分割されると、少量の質量が大量のエネルギーに変換されます。これが、核反応が非常に多くのエネルギーを生み出すことができる理由です。
たとえば、ウラン原子が核分裂を受けると、クリプトンやバリウムなどの2つの小さな原子に分割されます。このプロセスは、ウラン原子の質量の少量がエネルギーに変換されるため、膨大な量のエネルギーを放出します。単一の核分裂反応で放出されるエネルギーは、数トンの石炭を燃やすことによって放出されるエネルギーに相当します。
原子力反応で放出されるエネルギーは、原子力発電所や核兵器を可能にしている理由です。原子力発電所では、原子力エネルギーの制御された放出を使用して電力を生成しますが、核兵器では、核エネルギーの制御されていない放出が壊滅的な爆発を引き起こします。