Dans les années 1930, de nombreuses recherches ont lieu sur l'atome, ainsi en 1938 l’Allemand Otto Hahn et son assistant Fritz Strassmann avec la contribution d’une physicienne autrichienne, Lise Meitner, émettent l'hypothèse qu'un noyau d'uranium, bombardé par un neutron, se divise en deux noyaux de tailles environ équivalentes en libérant une grande quantité d'énergie. L'un des plus grands projets scientifiques de tous les temps a ensuite vu le jour dans le contexte de la seconde guerre mondiale, et deux bombes utilisant ce principe sont lâchées sur le Japon respectivement le 6 et le 9 août 1944. Après cet usage militaire et destructeur, les scientifiques se sont intéressés à un usage civil et utile pour la société du nucléaire.Ainsi, les premiers réacteurs produisant de l'énergie voient le jour dans les années 60.

Les noyaux d'U₂₃₅ sont dits fissibles, c'est à dire si percutés par un neutron, ils se divisent en deux noyaux, libérant une quantité d'énergie considérable et quelques neutrons. Ceux-ci vont eux-mêmes frapper d'autres noyaux fissibles qui vont subir la même réaction. En un laps de temps très court de plus en plus de neutrons sont rejetés frappant de plus en plus de noyaux et libérant de plus en plus d'énergie. C'est le principe de la réaction en chaîne. Pour ces raisons on comprend qu'il est extrêmement difficile de contrôler cette réaction et qu'il est donc bien plus simple de l'utiliser techniquement pour un usage militaire plutôt que civil.

Une centrale nucléaire utilise donc ce principe de réaction en chaîne. L'énergie ainsi dégagée permet de chauffer de l'eau, (c'est le circuit primaire). Cette eau va elle-même chauffer de l'eau sans contact direct(c'est le circuit secondaire). La vapeur qui en résulte va ensuite faire tourner une turbine entraînant un alternateur pour produire de l'électricité. La mise en mouvement d'une turbine puis d'un alternateur est commun à toute production d'énergie(à l'exception du photovoltaïque). La difficulté principale est donc plutôt le contrôle de la réaction en chaîne. Un autre problème majeur est le refroidissement du coeur du réacteur, au vu de la quantité de chaleur dégagée, celui-ci ne doit jamais être arrêté.

Il serait idiot d'évoquer le nucléaire sans parler des risques liés à cette énergie. En effet les accidents sont rares, mais ils peuvent être extrêmement graves. En effet losque la réaction s'emballe, le combustible s'échauffe et si les barres de contrôle en graphite ne permettent pas remaîtriser la réaction, les conséquences peuvent être dramatiques allant jusqu'à l'explosion du coeur pouvant rendre une région inhabitable pendant plusieurs milliers d'années. Ainsi les conséquences du dernier accident nucléaire majeur, à Fukushima en 2011 ne peuvent pas être réellement évaluées car la zone est inaccessible. La France, contrairement à ce qu'on pourrait penser, n'est pas à l'abri de ces accidents. Sans atteindre de telles proportions, elle en a connu deux de taille réduite à la centrale de Saint Laurent des eaux en 1969 et 1980.