Как и многие обычные тепловые электростанции производящие электроэнергию путем использования тепловой энергии, освобождаемой от сжигания ископаемых видов топлива, ядерные энергетические установки преобразуют энергию, освобождающуюся от ядра атома, как правило, через ядерное деление.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0 

Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер урана-235 или плутония. Ядра делятся при попадании в них нейтрона, при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло.

http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_power 

Количество новых проектов для атомной энергетики известны под общим названием "Поколение IV реакторов, они являются предметом активных исследований и может быть использованы для практического получении энергии в будущем. Многие из этих новых проектов специально делают ядерные реакторы безопаснее/или уменьшают риск распространения ядерного оружия. Пассивно безопасных станции (например, ESBWR) можно построить, есть и другие проекты, которые, как считается, почти разрешены. Термоядерные реакторы, которые могут быть жизнеспособными в будущем, уменьшают или устраняют многие риски, связанные с делением ядер.