（質能關係式）根據相對論原理，物質的質量與能量之間的關係式其中為真空中的光速。當物質的能量發生改變時，它的質量就按照這一關係相應地發生變化，反過來也是如此。此式是相對論的一個重要結論，且為實驗所證實。人們運用這一關係式解釋原子核質量虧損現象時，就發現了核內蘊藏著巨大的能量，看到了利用原子能的可能性和重要性。
（平均結合能）將原子核的結合能除以核子數（即質量數A），即得每個核子的平均結合能。不同元素的原子核的穩定程度是不同的。我們可以用每個核子的平均結合能來表示原子核的穩定程度，核子的平均結合能越大，原子核就越穩定。質量數中等的核，平均結合能近似相等，而最輕和最重的一些核（元素周期表上兩端的原子核）平均結合能較小。由此可見，中等原子量的核最穩定。在重核裂變或輕核聚變時，都相當於平均結合能較小的核轉變為平均結合能較大的核，因而能釋放能量。
（裂變）重核分裂為兩個中等質量核的過程，同時還可能放出中子也有分裂成更多裂塊的情形，但幾率很小裂變有自發和感生兩種，前者裂變的半衰期很長。如鈾-238的半衰期為1016年。後者指原子核在受到其他粒子轟擊時立即發生的裂變。
（原子能）指原子核能。原子核結構發生變化時放出的能量。在實用上指重核裂變和輕核聚變時所放出的巨大能量。在利用裂變所放出的能量方麵已取得很大進展，現已建成各種類型的原子核反應堆和原子能發電站。輕核聚變時放出的能量要比同質量重核裂變時大幾倍。聚變能量是太陽等恒星能量來源的重要部分；而人工控製聚變反應以及利用其能量的研究正在積極進行。急劇的裂變和聚變反應會引起爆炸，原子彈和氫彈就是根據這一原理製造的。此外對放射性同位素各種輻射線的應用，也是原子能利用的一個重要方麵。
（鏈式反應）當一個中子引起一個鈾核裂變後，裂變中放出的中子繼續能引起其他鈾核裂變，並且能不斷繼續下去。
（臨界體積）也稱“臨界大小”。可發生裂變的物質，產生鏈式反應所必須具有的最小體積。如果鈾塊的體積小於臨界體積，中子從鈾塊中通過時，可能還沒有碰到鈾-235而引起裂變前就已飛出鈾塊外去了。節是中子數目越來越少，不能使鏈式反應繼續下去在原子核反應堆能正常運轉，即堆內鏈式反應能正常進行，就必須能保證由原子核裂變所產生的中子，能補償被其它核俘獲（不產生裂變）或者逸出反應堆而損耗的中子，這條件隻有在反應堆具有一個最低限度的體積，卻臨界體積時，才能實現。臨界體積與堆內可裂變物質，例如，同位素鈾-235的含量百分比、鈾和減速劑的布置方式以及其他物質存在的情況都有關，因而它不是一個常數。又如要使原子彈發生爆炸，也必須使鈾塊具有一個最低限度的體積，這體積也稱臨界體積。在設計原子核反應堆時，臨界體積的計算是重要的一環。
（原子彈）以純鈾-235或純鈈-239作核燃料（或稱炸藥），將它們做成半球形的兩塊，每一塊的體積小於臨界體積，因此單塊存在不能引起核裂變的鏈式反應。但當兩塊合成一塊時，將大於臨界體積，中子倍增係數X比1大很多，隻要有一個中子進入，鏈式反應將開始，並非常激烈地進行。將這兩塊半球形的核燃料，分開安裝在炸彈中，其中一塊被固定，另一塊後麵裝上普通炸藥和引爆裝置。當引爆裝置引起普通炸彈爆炸時，就把兩塊炸藥迅速壓在一起，成為一個整塊，這時核裂變開始並發生激烈的鏈式反應，大量能量在極短的時間內放出，因而形成劇烈爆炸，這就是原子彈爆炸的原理。
（核反應堆）使原子核裂變的鏈式反應能夠有控製地持續進行而獲得核能的裝置。是利用原子能的一種最重要的大型設備。如果裂變反應達到一定強度後，控製中子倍增係數6，這時裂變鏈式反應就能有控製地按照這一強度進行下去，不發生爆炸而輸出巨大能量。按照不同的目的和要求，反應堆有許多型式。原子核反應堆主要有三種類型，它們是非均勻反應堆，均勻反應堆和增殖堆。非均勻反應堆：此種反應堆的中心部分用重混凝土屏蔽，以防止各種放射性射線對反應堆周圍人們的傷害。堆芯部裝著鈾棒，這些鈾棒是濃縮鈾，這些鈾棒插在減速劑（通常為石墨或重水）中，減速劑的作用是使裂變產生的高速中子和石墨或重水的原子碰撞後變成慢中子，慢中子不會被鈾-238吸收，但能引起鈾-235的分裂，所以減速劑使中子倍增係數X增加。
堆芯中還插有控製棒，它們插在各層鈾棒之間，通常是用碳化硼或鎘製成的，它能吸收中子，控製棒推入深些，吸收的中子就多，逐漸拉出吸收的中子就漸漸減少，通過控製棒插入的深淺可以控製堆芯內的中子數，從而控製了鏈式反應的速度。堆芯的外麵是傳熱劑，如液態鈉吸收了反應堆放出的能量以後，由泵打到熱交換器，在那裏把熱量傳給水，然後再回到堆芯去循環。水獲得熱量後成為蒸氣，可以推動汽輪機工作。可用於發電機組的動力，核潛艇的動力等。均勻反應堆：這種反應堆是將濃縮鈾的鹽類溶解在重水中（重水又作為減速劑、然後通入堆芯，堆芯有一定的體積，在其中進行鏈式反應，鎘棒插入堆芯以控製中子倍增係數X。溶解鈾的鹽類的重水本身同時作為傳熱劑，這就是均勻反應堆。增殖反應堆：當鈾-238俘獲中子以後，經過兩次蛻變形成了鈈-239。在天然鈾中主要是鈾-238，其中有一部分鈈-239。如果有一個鈈-239在中子作用下發生了裂變反應，同時放出幾個中子。其中有一個中子引起其他的鈈-239發生裂變，而剩下的中子被鈾-238俘獲後蛻變成鈈-239，這就意味著，這塊天然鈾中不但有鈈-239的鏈式反應，而且還有鈈-239的增殖。一個增殖反應堆，中心處是活性區，活性區內是鈾-235和稀釋劑，鈾-235裂變而放出快中子。