原子核能，也被称为“原子能”或“核能”，是指原子核结构发生变化时释放出的能量。这种能量可分为聚变能和裂变能两种类型。聚变能是由轻原子核聚合形成较重的原子核时释放的巨大能量，而裂变能则是重原子核分裂为两个质量相近的核时释放的能量。

原子核能是一种常规能源，其特征在于它能够在原子核结构变化的过程中释放出大量的能量。这种能量的释放不会改变物质的质量，而是改变了能量的形式。

在发现原子核能之前，人们已经知道并使用了多种类型的能量，包括机械能、化学能和电能。然而，原子核能的释放能够产生比化学反应中释放的热能大约大5000万倍的能量。这一现象可以用阿尔伯特·爱因斯坦提出的著名公式E=mc²来解释，其中能量等于质量乘以光速的平方。在核反应过程中，原子核结构的变化会导致一部分质量转化为能量，从而释放出巨大的能量。

20世纪30年代末，科学家们发现了核裂变的过程。他们发现，用中子轰击铀原子核，一个入射中子可以使一个铀核分裂成两块具有中等质量数的碎片，同时释放大量能量和两三个中子。这些新产生的中子又会引起其他铀核的分裂，形成自持链式反应，最终导致铀核全部分裂，释放出巨额能量。铀235特别容易受到热中子的影响，而铀238则更易受快中子的影响。

另一种重要的核反应是核聚变，例如氘核和氚核结合形成氦核时释放的能量。相比化学能，核聚变能的释放效率更高，1千克氘和氚释放的能量相当于燃烧1万吨煤所产生的能量。

原子核能在多个领域有着广泛的应用。放射性同位素放出的射线可用于医疗卫生和食品保鲜等领域。此外，核能也被用于发电，特别是在核电站中，利用核裂变产生的热能转化成电力。