1942年12月1日，在意大利科学家费米领导下设计和建造的第一座核反应堆成功运行。这标志着原子能时代的开始。
有位哲学家说：科学源于人类对大千世界的惊奇。导致原子链式反应的一系列发现，以及第一座核反应堆的成功实验，就是科学家为了对自然界得出一种更充分的解释的探索的一部分。
1905年，爱因斯坦提出了一个惊天动地的质能转换公式：E=MC2，即某个物体贮存的能量等于该物体的质量乘以光速（每秒300000千米）的平方。这个公式揭开了宇宙的一个巨大奥秘。当然，在爱因斯坦看来，质量是一个富有而吝啬的守财奴，它不会轻易放出能量。
1911年，被称为“原子能之父”的英国物理学家卢瑟福提出了被誉为“第二个太阳系的”原子核模型：原子中有一个体积很小的带正电的核，它几乎集中了原子的全部质量，而电子绕核旋转，就像行星绕太阳旋转一样。原子不是一个坚实的球体，它的内部几乎是空的。如果假想原子被放大成高如房屋的气球，那么原子核还不及一个针尖大。卢瑟福同时意识到，原子核中蕴藏着巨大的能量，这种能量是产生射线的原因。
1938年底，当德国科学家哈恩与施特拉斯曼发现了铀原子的分裂时，释放核能的最后一块墓石就在柏林铺就了。
发现核裂变的意义在于中子（中子与质子共同组成原子核，中子不带电）可以把一个重核打破，关键是在中子打破重核的过程中，同时释放出能量。
核裂变的发现无疑是释放原子能的第一声春雷。而法国科学家约里奥·居里进一步发现铀的裂变释放出多余的中子，能够依次分裂别的铀原子，核裂变能以链式反应的方式进行。
如果让核裂变以链式反应的方式进行，核能就会在极短时间内释放出来，形成爆炸。但如果能对裂变反应的速度进行控制，就会使其能量慢慢地释放出来，让“核火”静静燃烧，为人类所利用。能进行受控核裂变反应的装置就叫原子核反应堆。原子核反应堆的种类有很多，但其控制核反应速度的原理却都是一样的，那就是通过控制有效中子的数目来控制核裂变的速度。
费米说：一场链式反应可以比作一堆垃圾由于自燃而引起的燃烧。在这样的一场火中，垃圾堆有几个小部分开始燃烧起来，并依次点燃其他小碎片。当有足够多的这种小部分被加热到燃点时，整个垃圾堆便突然腾起火焰。
第一座原子核反应堆的建造使人们有可能释放并利用禁锢在原子心脏里的巨大的能量。这种能量最先是在战时以原子弹的形式被运用的。现在，人们已越来越多地把原子核的能量引入到和平事业中，造福人类。