Năng lượng hạt nhân: Năng lượng tạo thành hạt nhân bền vững được gọi là năng lượng hạt nhân. Năng lượng này có được là do các nuclon liên kết trong hạt nhân tạo ra. Vì các nuclon được giữ trong hạt nhân bởi lực hạt nhân mạnh, nên phải cần một ít triệu electron-vôn mới bứt được một trong số chúng ra.
Trong một phản ứng hạt nhân, năng lượng có thể được tỏa ra (phản ứng tỏa nhiệt) hay bị hấp thụ (phản ứng thu nhiệt). Phần năng lượng trao đổi trong phản ứng hạt nhân có được là do độ hụt khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng. Theo hệ thức Einstein, ta có phần năng lượng thay đổi đó là:
trong đó Mo và M - khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng.
Trong phản ứng tỏa nhiệt Q > 0, phần năng lượng Q tỏa ra gọi là năng lượng của phản ứng hạt nhân. Năng lượng tỏa ra dưới dạng động năng của các hạt sau phản ứng. Phản ứng tỏa nhiệt cũng có thể xảy ra khi hai hạt trước phản ứng đều nằm yên.
Trong phản ứng thu nhiệt Q < 0, để phản ứng xảy ra ta phải cung cấp năng lượng cho hệ từ bên ngoài dưới dạng truyền động năng cho các hạt tham gia phản ứng. Năng lượng nhỏ nhất cần thiết để gây ra phản ứng thu nhiệt gọi là năng lượng ngưỡng của phản ứng và được xác định theo công thức
Như vậy năng lượng ngưỡng Wng bao giờ cũng lớn hơn đá trị tuyệt đối của nhiệt lượng Q(Wng > Q ). Ví dụ trong phản ứng 3T(p,n)3He thì Q = -0,76 MeV.
Theo (4- 26) ta có:
Sau đây ta xét hai loại phản ứng hạt nhân đặc biệt tỏa năng lượng: phản ứng phân hạch và nhiệt hạch.