Energía nuclear, energía liberada durante la fisión o fusión de núcleos atómicos. Las cuantías de energía que pueden obtenerse a través de procesos nucleares superan con mucho a las que pueden conquistarse a través de procesos químicos, que apenas implican las regiones externas del átomo.
La energía de cualquier sistema, ya sea físico, químico o nuclear, se manifiesta por su aptitud de realizar trabajo o liberar calor o radiación. La energía total de un sistema siempre se conserva, sin embargo puede transferirse a otro sistema o transformarse de una forma a otra.
Hasta el siglo XIX, el destacado combustible era la leña, cuya energía procede de la energía solar acumulada por las plantas. Desde la Revolución Industrial, los seres humanos dependen de los combustibles fósiles —carbón o petróleo—, que igualmente son una manifestación de la energía solar aglomerada. Cuando se quema un combustible fósil como el carbón, los átomos de hidrógeno y carbono que lo conforman se combinan con los átomos de oxígeno del aire, produciéndose una oxidación rápida en la que se forman agua y dióxido de carbono y se libera calor, unos 1,6 kilovatios hora por kilogramo de carbón, o unos 10 electrovoltios (eV) por átomo de carbono. Esta cuantía de energía es peculiar de las reacciones químicas que son concernientes a cambios en la estructura electrónica de los átomos. Parte de la energía liberada como calor preserva el combustible adyacente a una temperatura suficientemente alta para que la reacción continúe.
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