גילוי הנייטרון היה מבשר לעידן האטומי של האנושות, שכן בידי הפיזיקאים היה חלקיק המסוגל, עקב היעדר מטען, לחדור לתוך כל גרעינים, אפילו כבדים. במהלך ניסויים על הפצצת גרעיני אורניום על ידי נויטרונים, שבוצעו על ידי הפיזיקאי האיטלקי E. Fermi, התקבלו איזוטופים רדיואקטיביים ויסודות טרנס-אוראניים, נפטון ופלוטוניום. כך התאפשר ליצור כור גרעיני - מתקן העולה בעוצמתו האנרגטית על כל מה שנוצר בעבר על ידי האנושות.
כור גרעיני הוא מנגנון שבו מתרחשת תגובת ביקוע גרעיני מבוקרת, המבוססת על עקרון השרשרת. עיקרון זה הוא כדלקמן. גרעיני האורניום המופגז על ידי נויטרונים מתכלים ויוצרים מספר נויטרונים חדשים, אשר בתורם גורמים לביקוע של הגרעינים הבאים. בתהליך זה, מספר הנייטרונים גדל במהירות. היחס בין מספר הנייטרונים בשלב ביקוע אחד למספר הנייטרוניםהשלב הקודם של ההתפרקות הגרעינית נקרא גורם הכפל.
כדי שתהיה שליטה על תגובה גרעינית יש צורך בכור גרעיני, המשמש בתחנות כוח גרעיניות, צוללות, שוברות קרח גרעיניות, במתקנים גרעיניים ניסיוניים וכו'. תגובה גרעינית בלתי מבוקרת מובילה בהכרח להתפוצצות של כוח הרס עצום. סוג זה של תגובת שרשרת משמש אך ורק בפצצות גרעיניות, שפיצוץן הוא המטרה של ריקבון גרעיני.
כור אטומי, בו נעים הנייטרונים המשתחררים במהירות רבה, על מנת לשלוט על התגובה, הוא מצויד בחומרים מיוחדים הסופגים חלק מהאנרגיה של חלקיקים אלמנטריים. חומרים כאלה, שיש להם את היכולת להפחית את המהירות והאינרציה של נויטרונים, נקראים מנהלי תגובה גרעינית.
עקרון הפעולה של כור גרעיני הוא כדלקמן. החללים הפנימיים של הכור מלאים במים מזוקקים המסתובבים בתוך צינורות מיוחדים. הכור הגרעיני נדלק אוטומטית כאשר מוסרים מוטות גרפיט מהאזור הפעיל, אשר סופגים חלק מאנרגיית הנייטרונים. עם תחילתה של תגובת שרשרת, משתחררת כמות עצומה של אנרגיה תרמית, אשר מסתובבת בליבת הכור, מגיעה ליסודות הדלק. במקביל מחממים את המים לטמפרטורה של 320 oС.
אז, המים של המעגל הראשי, הנעים פנימה דרך הצינורות של מחולל הקיטור, מפיצים את האנרגיה התרמית המתקבלת מהליבהכור, מים במעגל משני, מבלי לבוא איתם במגע, מה שלא כולל חדירת חלקיקים רדיואקטיביים מחוץ לאולם הכור.
התהליך הנוסף אינו שונה ממה שקורה בכל תחנת כוח תרמית - המים של המעגל המשני, שהפכו לקיטור, נותנים סיבוב לטורבינות. והטורבינות מפעילות גנרטורים חשמליים ענקיים, שמייצרים חשמל.
הכור הגרעיני אינו המצאה אנושית גרידא. מכיוון שאותם חוקי הפיזיקה חלים בכל היקום, אנרגיית ההתפרקות הגרעינית נחוצה כדי לשמור על המבנה המסודר של הקוסמוס והחיים על פני כדור הארץ. כור גרעיני טבעי טבעי הם כוכבים. ואחת מהן היא השמש, שבעזרת אנרגיית ההיתוך התרמו-גרעיני שלה יצרה את כל התנאים להופעתם של חיים על הפלנטה שלנו.
