Celková energia systému sa vždy zachováva, ale môže byt prenesená do iného systému alebo môže zmenit formu. Približne do konca osemdesiatych rokov bolo hlavným palivom drevo. Pocnúc Priemyselnou Revolúciou, ludia coraz viac využívali fosílne palivá – uhlie a petrolej. Ked dochádza k spalovaniu fosílneho paliva, ako napríklad uhlia, atómy vodíka a uhlíka kombinované s atómmi kyslíka zo vzduchu, produkujú vodu a oxid uhlicitý. Dochádza k uvolnovaniu tepla. Množstvo energie, ktoré sa uvolní takýmto spôsobom, je typické pre reakcie pri ktorých dochádza k zmene elektrónovej štruktúry atómov. Cast energie uvolnenej ako teplo udržuje ostatné palivo dostatocne horúce aby reakcia mohla dalej pokracovat. Atóm- Atóm pozostáva z malého, pozitívne nabitého jadra, obklopeného elektrónmi. Jadro, zaberajúce väcšiu cast atómu, sa skladá z neutrónov a protónov, navzájom viazaných silnými jadrovými silami, omnoho väcšími ako sú elektrické sily, ktoré viažu elektróny k jadru. Hmotné císlo A jadra sa rovná poctu nukleónov, alebo protónov a neutrónov, obsahuje atómové císlo Z, ktoré vyjadruje pocet pozitívne nabitých protónov. Špecifické jadro je urcené ako podiel A a Z (X)-prvku, napr. 235/92U –vyjadrenie uránu. Väzbová energia jadra je miera, akou sú protóny a neutróny spolu viazané jadrovými silami. Väzbová energia jedného nukleónu, alebo energia potrebná na odštiepenie jedného protónu alebo neutrónu z jadra, je funkcia hmotného císla A. Krivka väzbovej energie naznacuje, že ak dve lahké jadrá splynú a vytvoria tažšie, alebo ak sa tažšie jadro rozdelí na dve, dôjde k pevnejšiemu spojeniu jadra a energia sa uvolní. Nukleárna energia, ktorá sa meria v meria v miliónoch elektrón-voltoch (MeV) je uvolnovaná pri splynutí dvoch lahkých jadier, kedy dochádza k reakcii dvoch vodíkových jadier, deuterónov: 1H + 2 H --- 3He + 1n + 3.2MeV (1) za vzniku hélium-3 atómu, volného neutrónu a 3.2 MeV. Nukleárna energia sa uvolnuje pri štiepení tažšie jadra ako napríklad 235/92U indukovaného absorpciou neutrónu za vzniku
1n + 235U --- 140Cs + 93Rb + 31n + 200 MeV (2)
cézia-140, rubídia-93, troch neutrónov a 200 MeV. Nukleárne štiepenie jadra uvolnuje 10 miliónov krát viac energie ako pri typickej chemickej reakcii. Nukleárna energia zo štiepenia jadier Dve klúcové znaky nukleárneho štiepenia jadier sú zakotvené v reakcii císlo 2. Prvý, je velké množstvo energie vylúcenej pri štiepení. V urcitej jednotke, štiepenie jedného kilogramu uránu-235 uvolní 18.7 miliónov kwh formou tepla.