核电站获得核能的途径是核裂变

核电站通过核裂变反应获取核能。铀-235原子核在中子轰击下分裂成两个较小原子核，同时释放巨大能量和更多中子。这些中子继续撞击其他铀原子，形成链式反应。核反应堆内的控制棒吸收多余中子，维持反应速率。反应产生的热量将水加热至高温高压，形成蒸汽驱动涡轮机发电。一座百万千瓦级核电站每天仅需消耗约3千克铀-235，就能产生相当于燃烧3000吨标准煤的能量。

核裂变能密度极高，1千克铀-235完全裂变释放的能量相当于2700吨汽油燃烧产生的热量。核电站燃料组件可在反应堆内持续运行18个月，期间无需添加新燃料。裂变过程中产生的放射性物质被严格密封在燃料棒内，多层安全屏障确保放射性物质不会泄漏。核电站运行时产生的温室气体仅为同等规模燃煤电站的1/500，有效减少碳排放。