Unha das aplicacións máis importantes da enerxía nuclear é o emprego de reactores nas centrais de produción de enerxía termoeléctrica. A súa importancia reside principalmente no feito de que, sen ser ata agora o custo da enerxía producida competitivo co da enerxía eléctrica das centrais tradicionais, invístese moito en investigación para perfeccionar a técnica de funcionamento e para preparar o persoal especializado necesario para o manexo dunhas instalacións delicadas e complicadas como son as nucleares.
O uranio natural é o U238 (99’27%), e o fisionable é o U235, que é un 0,71% do uranio que se atopa na natureza, por iso só se aproveita unha pequena porcentaxe do uranio, requiríndose grandes cantidades deste para obter unha cantidade significativa de U235. O U238 non é fisionable, xa que é un átomo estable, e ao rompelo non habería diferenza de masa e non se obtería enerxía, co U235 si se obtén, porque é inestable.
As barras de uranio enriquecido ao 4% con Uranio-235 introdúcense no reactor e comeza un proceso de fisión. No proceso despréndese enerxía en forma de calor. Esta calor quenta unhas tubaxes de auga e esta convértese en vapor, que pasa por unhas turbinas facéndoas xirar. Estas, á súa vez, fan xirar un xerador eléctrico dunha determinada potencia, producindo así electricidade, do mesmo xeito que unha dínamo de bicicleta. Loxicamente, non se aproveita toda a enerxía obtida na fisión e pérdese parte dela en calor, resistencia dos condutores, vaporización da auga, etc.
