Niektóre atomy mają zmienny układ neutronów i protonów. Ich jądra zmieniają się z czasem, wyzwalając drobne cząstki, a niekiedy także emitując promieniowanie gamma. Uczeni nazywają takie atomy radioaktywnymi, a wyzwalane przez nie cząstki i fale gamma - promieniowaniem jądrowym. Promieniowanie to zawiera energię zgromadzoną pierwotnie w jądrze. Pojedynczy atom nie wyzwala dużej energii, ale biliony atomów mogą rozgrzać substancję pochłaniającą promieniowanie. Wysokie temperatury wnętrza Ziemi powstają głównie wskutek radioaktywności znajdujących się tam skał. W reaktorze atomowym neutrony wykorzystuje się do "otwierania" magazynów energii zawartych w jądrach atomów uranu-235. Proces ten przebiega następująco: neutron uderza w jądro uranu-235 i rozbija je. Jądro, pękając, wyzwala więcej neutronów (oraz pewną dawkę promieni gamma). Neutrony te mogą rozbić w reakcji łańcuchowej inne jądra atomów uranu-235 i tak dalej. Ten proces rozbijania jądra nazywa się rozszczepianiem jądra. Uwalnia on energię, która rozgrzewa materiały w reaktorze.