Ydinvoima
Toisen maailmansodan päätyttyä atomiytimen energian hyödyntäminen oli kaksijakoista: toisaalta ydinaseiden tuhovoima ja määrä kasvoivat nopeasti, mutta toisaalta myös ydinvoiman, säteilyn ja radioaktiivisuuden rauhanomainen hyödyntäminen lisääntyi monissa käyttökohteissa kuten lääketieteessä, tutkimuksessa, energiantuotannossa, merenkulussa, maanviljelyssä ja avaruustutkimuksessa. Ensimmäinen sähköntuotantoon tarkoitettu ydinreaktori saavutti kriittisyyden 27. kesäkuuta 1954 Neuvostoliitossa, Obninskissa lähellä Moskovaa. Vuonna 1956 Calder Hallissa, Englannissa aloitti toimintansa ensimmäinen kaupallinen ydinvoimalaitos. Vuonna 1957 aloitti toimintansa ensimmäinen ydinvoimalaitos Yhdysvalloissa Shippingportissa. 1950-luvun jälkeen ydinvoimaloiden määrä on kasvanut huomattavasti. Vuoteen 1964 mennessä maailmassa oli 14 reaktoria kytkettynä sähköverkkoon, vuonna 1970 81 reaktoria, vuonna 1975 jo 167, vuonna 1985 365 ja vuonna 1999 428.
Ydinfysiikka
Nykyaikainen käsitys ytimen rakenneosasista muodostui kuitenkin vasta vuonna 1932, kun James Chadwick löysi protonia muistuttavan, mutta neutraalin alkeishiukkasen, neutronin. Italialainen fyysikko Enrico Fermi päätteli, että varauksettomuutensa ansiosta neutroni olisi erityisen helppo saada törmäämään ytimeen. Hän suoritti työtovereineen 1930-luvulla lukuisia kokeita, joissa hän tutki neutroneiden aikaansaamia ydinreaktioita. Kun Otto Hahn ja Fritz Strassmann havaitsivat 1939, että pommittamalla uraania neutroneilla saadaan uraaniytimet fissiohajoamaan, Fermi arveli, että uraanin fissiossa syntyisi myös vapaita neutroneita. Tämä johti ajatukseen ketjureaktiosta, jonka avulla uraanista voisi saada vapautumaan suuria määriä energiaa.