การรวมตัวและการแตกสลายของอะตอมจะให้พลังงานจำนวนมากในรูปแสง เสียง และความร้อน เรานำพลังงานของความร้อนที่ได้จากอะตอมนี้ไปต้มน้ำ ได้ไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำและเครื่องจักรไอน้ำ และใช้เครื่องจักรไอน้ำหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกทอดหนึ่ง
ณ ที่นี้จะพูดถึงเฉพาะเรื่องเตารวบรวมและควบคุมพลังงานความร้อน ซึ่งเกิดจากการแตกสลายของอะตอม
เตาที่เผาเชื้อเพลิงปรมาณูยูเรเนียมนี้เรียกว่า เตาปฏิกรณ์ปรมาณูโครงสร้างของเตาปฏิกรณ์ปรมาณู เป็นดังนี้คือ ภายนอกเป็นกำแพงคอนกรีตหนา (๑) เพื่อป้องกันการแผ่กัมมันตภาพรังสีออกมาเป็นอันตรายต่อคน ชั้นในบรรจุแท่งเชื้อเพลิงยูเรเนียม(๒) หุ้มด้วยถ่านเกราไฟต์ (๓) เรียงอยู่เป็นชั้นๆ
ยูเรเนียมเป็นตัวให้ความร้อน ส่วนถ่านกราไฟต์เป็นตัวลดความเร็วของนิวตรอน เรียกว่ากราไฟต์โมเดอเรเตอร์ (graphite moderator)
เนื่องจากนิวตรอนวิ่งเร็วมากจะชน U238 และรวมกันเป็นพลูโตเนียม (plutonium) นิว-ตรอนที่วิ่งช้าก็จะมีโอกาสมากขึ้นในการไปแยกอะตอมของ U238 ได้ความร้อนออกมา
ตัวควบคุมทำด้วยแท่งเหล็กชุบโบรอน (๔) เสียบอยู่เป็นระยะๆ ในเตานี้ เพื่อให้ดูดกลืนนิวตรอนที่เกิดมาจากปฏิกิริยาลูกโซ่บ้าง มิฉะนั้น ถ้ามีนิวตรอนมาก จะได้พลังงานมากจนควบคุมไม่อยู่
แท่งเหล็กโบรอนนี้ปรับระยะที่แหย่เข้าไปในเตาได้ ถ้าแหย่ลึก มันจะดูดนิวตรอนมากไปตามระยะที่แหย่
ความร้อนที่ได้จากเตาปฏิมากรณ์ปรมาณูนี้ นำมาใช้ต้มน้ำได้ ตามรูปข้างบน คือ ใช้เครื่องเป่าก๊าซเข้าไปในเตา เมื่อได้ก็าซร้อนออกมาตามท่อไปเข้าเครื่องต้มน้ำจนกลายเป็นไอน้ำออกไปหมุนกังหัน กังหันหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวแล้ว จะได้พลังงานไฟฟ้าออกมา
นอกจากจะใช้ความร้อนจากพลังงานนิวเคลียร์มาต้มน้ำ และหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้วยังใช้รังสีที่เกิดจากการแตกสลายของอะตอมมารักษาโรคบางอย่าง เก็บถนอมอาหาร ผลิตสารไอโซโทป (radioactive isotopes) ขับเคลื่อนเรือดำน้ำ และทำลูกระเบิดได้
