原子は原子核とその周りを回る電子からできている。
更に原子核は陽子と中性子からできている。
原子は陽子の数が同じでも中性子の数が異なる同位体が存在する。
軽い原子(例えば水素)の原子核が結合すると質量が減少する。
また、重い元素(例えばウラン)の原子核が分裂すると質量が減少する。
質量とエネルギーの関係は、有名なアインシュタインの式で表される
E=mc2
E:エネルギー
m:質量
c:光の速度
質量の減少により莫大なエネルギーが放出される。
核分裂にはウラン235やプルトニウム239が使われ、原子炉や原子爆弾で実用化されている
核融合は重水素や三重水素を使う。核融合させるには莫大なエネルギーが必要で有り、人類が実用化しているのは、原子爆弾を起爆剤に使用する水素爆弾。
核融合炉が研究されているが実用化にはほど遠い。