Natururan enthält etwa 0,7 Prozent leichtspaltbares Uran ( ²³⁵U ) und 99,3 Prozent schwerspaltbares Uran ( ²³⁸U ). Wird ²³⁵U extrahiert, bleibt abgereichertes Uran zurück. Dieses ist weniger radioaktiv als Natururan. Es handelt sich jedoch um ein chemisch sehr giftiges Schwermetall. Dieses wird unter anderem von den USA in der Waffenproduktion eingesetzt ( Depleted Uranium Weapons).

Zur Absorption (Aufnahme, Aufsaugen) von Neutronen im Reaktor werden Absorberstäbe verwendet. Sie sind meist mit Cadmium oder Borcarbid gefüllt. Je nach ihrer Position werden mehr oder weniger Neutronen in ihnen verschluckt. Wenn sich die Absorberstäbe im Reaktor befinden, ist dieser abgeschaltet, da dann zu wenige Neutronen für ein kritische Anordnung zur Verfügung stehen. Im Brennstoff findet dann keine Kettenreaktion statt.

Advanced Gas Cooled Reactor (ACR) - Fortgeschrittener Gasgekühlter Reaktor
Als Nachfolger des Magnoxreaktors wurde der fortgeschrittene gasgekühlte Reaktor (AGR) entwickelt. Dieser Reaktor ist CO₂-gekühlt. Er wird mit Graphit moderiert. Die Verwendung von Urandioxid (UO₂ in Form von Tabletten) als Brennstoff sowie Brennstabhüllen aus Stahl ermöglichen höhere Leistungsdichten und höhere Kühlmittelaustrittstemperaturen als bei anderen Reaktoren (etwa 675 Grad Celsius). UO₂ schmilzt erst bei 2.878 Grad Celsius und ist chemisch sehr stabil. Da die Stahlhüllen viele Neutronen absorbieren, muss der Brennstoff angereichert werden (etwa drei Prozent ²³⁵U). Der erste britische AG-Reaktor (Hunterston) hat 1976 seinen kommerziellen Betrieb aufgenommen. Die AGR-Technologie ist eine militärische Entwicklung. Graphitmoderierte Reaktoren eignen sich zur Plutoniumproduktion für Kernwaffen .

Die Aktivität ist das Maß für die Anzahl der radioaktiven Zerfälle  (Kernumwandlungen von Atomen) pro Zeit und damit indirekt auch ein Indiz für das Ausmaß der radioaktiven Strahlung . Sie wird in Becquerle ( Bq ), früher in Curie (Ci) gemessen. Die Aktivität sagt jedoch nichts über die Art oder Wirkung der Strahlung aus. 

Siehe Kernkraftwerk (KKW)

(α-Stahlen)
Alphastrahlen enstehen beim Zerfall von Atomkernen radioaktiver Elemente. α-Strahler sind Elemente bzw. Materialien, die Alphastrahlen aussenden. Sie stoßen relativ große Teilchen aus, nämlich Kerne von Helium-Atomen (zwei Neutronen plus zwei Protonen ). α-Strahlen können durch ein Blatt Papier oder die menschliche Haut gestoppt werden. In der Luft haben sie eine Reichweite von wenigen Zentimetern. Die Reichweite hängt von ihrer Energie ab. α-strahlende Teilchen können über die Luft oder das Trinkwasser aufgenommen werden und entfahlten dann ihre schädliche Wirkung im Inneren des Körpers, wo sie direkt schädigend auf Zellen einwirken können. Ein typischer α-Strahler ist  ²³⁹Pu ( Plutonium ).

Für die meisten Kernreaktoren muss neben der Reinigung des Uranerzes durch besondere Trennverfahren eine Erhöhung des ²³⁵U -Anteils auf etwa zwei bis vier Prozent durchgeführt werden. Die Anreicherung wird hauptsächlich mit Uranzentrifugen oder durch Diffusionsprozesse großtechnisch erreicht. Dies ist ein aufwändiger Schritt in der Brennstoffherstellung. Neben dem angereicherten Stoff bleibt abgereichertes Uran (mit weniger ²³⁵U) übrig. Dieses ist nur noch schwach radioaktiv. Für die Herstellung von Kernwaffen auf Basis von Uran ist hoch angereichertes ²³⁵U (Anreicherung über 20 Prozent) notwendig. Siehe auch High Enriched Uranium -HEU

Unterschiedliche Strahlenarten ( Alpha -, Beta -, Gammastrahlen ) haben verschieden starke Wirkung auf den Organismus. Das Konzept der Äquivalentdosis macht die unterschiedlichen Strahlenarten vergleichbar. Aus der Dosis (Energie der aufgenommenen radioaktiven Strahlung) errechnet man die Äquivalentdosis durch Mulitplikation mit dem Wichtungsfaktor Q. Dadurch erhält man die Gammadosis, also die Strahlungsenergie von Gammastrahlung, welche die gleiche biologische Wirkung hätte. Q ist für Alphastrahlen 20. Für Neutronen (je nach Energie) ist Q etwa 5. Für Gammastrahlen ist Q wie aus der Definition folgt gleich 1. Die Einheit der Äquivalentdosis ist Sievert (Sv) - früher rem - (1 Sv = 100).

Die Bezeichnung Atom kommt aus dem Altgriechischen und bedeutet "das Unteilbare". Die ganze Materie ist aus Atomen aufgebaut. Eine Zeit lang ging man davon aus, dass Atome die kleinsten (und deshalb unzerteilbaren) Bausteine der Materie seien. In der Atom-, Kern- und Teilchenphysik ist man dem inneren Aufbau von Atomen auf der Spur. Heute stellt man sich Atome aus einem Atomkern und der umgebenden Elektron enhülle vor. Im Atomkern ist fast die ganze Masse konzentriert. Atomkerne bestehen aus positiv elektrisch geladenen Protonen und elektrisch neutralen Neutronen. Die Elektronen sind negativ geladen und halten sich in der Umgebung des Atomkerns auf. Ein neutrales Atom besitzt so viele Elektronen wie Protonen. Die Anzahl der Protonen bestimmt das Element (Kernladungszahl oder Ordnungszahl , Abk.: Z). Die Anzahl der Protonen und Neutronen zusammen genommen bestimmen die Masse (Kern-)massenzahl) (Abk. A). Die Anzahl der Neutronen ist die Differenz aus Massenzahl und Kernladungszahl und wird mit N bezeichnet. Die Benennung folgt dem Schema: ^A_ZX_N, wobei an Stelle des Buchstaben X die Abkürzung für das jeweilige chemische Element steht und zumeist nur die Massenzahl A angeführt wird. Auf der Erde sind die meisten Atome stabil. Das heißt, sie sind nicht radioaktiv. Das leichteste Atom ist der Wasserstoff , sein Atomkern besteht aus einem Proton und je nach Isotop 0, 1 oder 2 Neutronen.

(u)
Die atomare Masseneinheit u = 1,66053886 (28)×10⁻²⁷ kg ist als ein 12-tel der Masse des ¹²C-Atoms (Kohlenstoff) definiert. Das entspricht 931,494043 (80) MeV/c² (Mega- Elektronenvolt ) in den in der Kernphysik üblichen Einheiten. 

Die Atombombe (A-Bombe) ist die einfachste Form einer Kernwaffe . Dabei wird mit chemischem Sprengstoff eine Anordnung aus Spaltstoff so komprimiert, dass sie überkritisch wird. Eine Kettenreaktion mit großem Multiplikationsfaktor setzt ein. Als Spaltstoff werden in der Regel ²³⁹Pu   oder ²³⁵U verwendet. Durch die Kernreaktion wird in kurzer Zeit sehr viel Energie freigesetzt. Bei der Zündung einer Atombombe werden Temperaturen von mehreren Millionen Grad erreicht. Die freigesetzte Sprengenergie wird in Tonnen des Sprengstoffs TNT äquivalent umgerechnet. Sie liegt bei herkömmlichen A-Bomben zwischen 1.000 und 50.000 Tonnen (1 bis 50 kt). Die erste Atombombe wurde am 16. Juli 1945 von den USA in der Wüste von Neumexiko gezündet (Trinity-Test). Wenig später wurden zwei Atombomben auf die japanischen Städte Hiroshima (²³⁵U-Typ) und Nagasaki (Plutonium-Typ) abgeworfen. Dabei kamen mehrere hunderttausend Menschen, vorwiegend ZivilistInnen, ums Leben. Die stärkste jemals eingesetzte Atombombe hatte eine Sprengkraft von 57 Mt TNT und wurde 1961 von der UdSSR zu Testzwecken auf der Nordmeerinsel Nowaja Semlja gezündet.

Die Atomhülle besteht aus Elektronen und umgibt den Atomkern . Die Elektronen der Atomhülle sind für die chemische Reaktion eines Atoms ausschlaggebend. Die Atomphysik beschreibt den Aufbau dieser Hülle und ihre Wechselwirkung mit dem Atomkern. Die Anzahl der Elektronen in der Atomhülle ist gleich jener der Protonen im Atomkern - sind es mehr oder weniger so spricht man von einem ionisiertem Atom.

Jedes Atom ist aus einem Atomkern und einer ihn umgebenden Elektronenhülle aufgebaut. Der Atomkern ist das Zentrum eines Atoms. Der Großteil der Masse eines Atoms ist in diesem (im Verhältnis zum gesamten Atom) kleinen Atomkern konzentriert. Die Elektronenhülle ist hingegen fast masselos. Der Atomkern besteht aus Neutronen und Protonen . Er ist bei radioaktiven Isotopen nicht stabil. In diesem Fall versucht der Kern durch Aussenden von radioaktiver Strahlung oder Spaltung in einen stabilen Zustand überzugehen. Häufig durchläuft der Kern dann eine ganze Kaskade (stufenförmige Abfolge) von Zerfallsprozessen. Dies dauert so lange, bis das Verhältnis von Neutronen zu Protonen einen stabilen Zustand erreicht hat. Die Kernphysik untersucht diese Prozesse und Übergänge und die dabei wirkenden Kräfte. In der Atomphysik wird die Atomhülle erforscht.

siehe Kernkraftwerk (KKW)

Atomunfall ist eine allgemeine Bezeichnung für Unfälle im Zusammenhang mit kerntechnischen Anlagen oder radioaktiven Stoffen in größerem Umfang.