Kernsplijting:

- Energiebron: Kernsplijting omvat het splitsen van zware atoomkernen (zoals uranium-235 of plutonium-239) in lichtere kernen. Wanneer een zware kern wordt gesplitst, komt er een aanzienlijke hoeveelheid energie vrij omdat de totale massa van de resulterende lichtere kernen kleiner is dan die van de oorspronkelijke zware kern. Dit massaverschil wordt omgezet in energie volgens de beroemde vergelijking van Einstein, E=mc², waarbij E energie is, m het massaverschil en c de lichtsnelheid (een zeer groot getal).

- Energieopbrengst: Bij splijtingsreacties komt een enorme hoeveelheid energie vrij vergeleken met chemische reacties. Bij één enkele splijtingsgebeurtenis kunnen honderden miljoenen elektronvolt (MeV) aan energie vrijkomen. In praktische toepassingen gebruiken kernsplijtingsreactoren deze energie om warmte te produceren, die vervolgens wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken via stoomturbines.

Kernfusie:

- Energiebron: Kernfusie daarentegen combineert lichte atoomkernen (zoals isotopen van waterstof) tot zwaardere kernen. Het proces omvat het overwinnen van de elektrostatische afstoting tussen positief geladen kernen, waarvoor enorme hitte en druk nodig zijn. Wanneer fusie plaatsvindt, is de gecombineerde massa van de resulterende zwaardere kern kleiner dan de totale massa van de oorspronkelijke lichte kernen, en wordt het massaverschil opnieuw omgezet in energie volgens E =mc².

- Energieopbrengst: Bij fusiereacties komen nog grotere hoeveelheden energie vrij dan bij splijtingsreacties. Bij één enkele fusiegebeurtenis kunnen miljarden elektronvolt (BeV) aan energie vrijkomen, wat meerdere malen meer is dan de energieopbrengst van een kernsplijting. Kernfusie wordt beschouwd als het uiteindelijke doel van onderzoek naar kernenergie, omdat het het potentieel heeft om een ​​vrijwel onbeperkte en schone energiebron te bieden door de overvloedige isotopen van waterstof die in zeewater voorkomen, te laten samensmelten.

Samenvattend komen bij zowel splijtings- als fusiereacties energie vrij door de omzetting van massa in energie, maar fusiereacties hebben een veel hogere energieopbrengst per reactie vergeleken met splijtingsreacties.