Una de las aplicaciones más importantes de la energía nuclear es el empleo de reactores en las centrales de producción de energía termoeléctrica. Su importancia reside principalmente en el hecho de que, sin ser hasta ahora el coste de la energía producida competitivo con el de la energía eléctrica de las centrales tradicionales, se invierte mucho en investigación para perfeccionar la técnica de funcionamiento y para preparar al personal especializado necesario para el manejo de unas instalaciones delicadas y complicadas como son las nucleares.
El uranio natural es el U238 (99'27%), y el fisionable es el U235, que es un 0,71% del uranio que si encuentra en la naturaleza, por eso sólo se aprovecha un pequeño porcentaje del uranio, requiriéndose grandes cantidades de este para obtener una cantidad significativa de U235. El U238 no es fisionable, ya que es un átomo estable, y al romperlo no habría diferencia de masa y no se obtendría energía, con el U235 sí se obtiene, porque es inestable.
Las barras de uranio enriquecido al 4% con Uranio-235 se introducen en el reactor y comienza un proceso de fisión. En el proceso se desprende energía en forma de calor. Este calor calienta unas tuberías de agua y esta se convierte en vapor, que pasa por unas turbinas haciéndolas girar. Estas, a su vez, hacen girar un generador eléctrico de una determinada potencia, produciendo así electricidad, de la misma manera que una dinamo de bicicleta. Lógicamente, no se aprovecha toda la energía obtenida en la fisión y se pierde parte de ella en calor, resistencia de los conductores, vaporización del agua, etc.
