原子能也叫核能，即原子核发生变化时释放的能量，如重核裂变和轻核聚变时会释放巨大的能量。根据阿尔伯特·爱因斯坦的质能变换方程E=mc2（其中E是能量，m是质量，c在数值上等于光速），原子核质量发生变化时也会伴随着巨大的能量变化。

  反应堆是使原子核分裂维持链式反应的一种装置，是当时利用原子核内部能量的主要形式。反应堆释放出的热能可以用来发电，作为轮船、火车、飞机等的动力装置。利用反应堆可以制造同位素和进行科学研究。“曼哈顿计划”期间，著名物理学家费米领导的小组于1942年12月在芝加哥大学建成人类第一台（可控）核反应堆，命名为芝加哥一号堆，该反应堆是采用铀裂变链式反应，开启了人类的原子能时代。

  中国第一座原子能反应堆的主要用途就是进行科学试验和制造同位素。它用铀做燃料，用重水作慢化剂和导热剂，所以叫做实验性重水型反应堆。它的建成是中国开始跨入原子能时代的标志。这座反应堆的热功率是7千至1万千瓦。反应堆经改建后运转正常，加强功率比改建前提高了50%，最大热中子通量增加了一倍多，反应堆的辐照空间也增加了2.6倍，仍用低浓度铀作为燃料。

          
      《我国第一个原子反应堆和回旋加速器》特种邮票