世界上一切物质都是由原子构成的，而原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。原子核包括带正电的质子和不带电的中子，由于质子和中子的质量比电子大得多，因此原子核几乎占有原子内的全部质量。但有趣的是，原子核在整个原子的体积中仅仅占有非常小的一部分。如果把整个原子比作一个标准篮球场，那么原子核就只有一粒芝麻的大小。
这个小小的原子核所蕴含的能量却大得惊人。1905年，物理学家爱因斯坦在相对论中指出，质量只是物质存在的形式之一，另一种形式就是能量。质量和能量相互转换的公式是E=mc2，式中E-物质具有的能量，J；m-亏损的质量，kg；c-真空中的光速，3x108m/s。
这一公式揭示了核能来源的物理规律。1938年，德国化学家哈恩和施特拉斯曼发现了易裂变核素铀-235的核裂变现象。铀﹣235原子核裂变前后，发生质量变化的同时，释放出巨大的能量。这一规律的发现，使核能的利用走向现实。
虽然一次核反应损的质量极小，但是按照质能方程计算，1kg铀-235全部发生裂变释放出的能量约合2700t标准煤完全燃烧时所放出的能量。将这部分能量运用于发电，将为人类解决能源危机起到非常可观的作用！