Nguồn nguyên liệu thứ hai có thể khai thác để sản xuất năng lượng hạt nhân là plutonium (Pu). Plutonium là nguyên tố phóng xạ nhân tạo, tạo thành do bắn phá hạt nhân uranium. 238U hấp thụ neutron và trở thành 239U, hạt nhân mới này giải phóng tia beta và trở thành hạt nhân neptunium, rồi lại phát ra tia beta một lần nữa để trở thành 239Pu.
Và sự lựa chọn: chiến tranh hay hòa bình?
Năng lượng hạt nhân được sử dụng chủ yếu để chế tạo vũ khí và sản xuất điện.
Vũ khí hạt nhân là loại vũ khí hủy diệt hàng loạt mà năng lượng của nó do các phản ứng phân hạch hoặc nhiệt hạch gây ra, có thể phá hủy hoàn toàn một thành phố. Hai thành phố Hiroshima và Nagasaki (Nhật Bản) là nơi chịu sức tàn phá của những quả bom nguyên tử đầu tiên vào năm 1945. Quả bom thứ nhất có tên Little Boy được ném xuống Hiroshima ngày 6 tháng 8 năm 1945 được làm từ uranium; quả thứ hai có tên Fat Man được ném xuống Nagasaki ba ngày sau đó, được làm từ plutonium.
Theo tài liệu năm 2009 của Viện Nghiên cứu hòa bình Thụy Điển, tính đến tháng 01/2009, tám nước đang sở hữu đầu đạn hạt nhân là Mỹ, Nga, Anh, Pháp, Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan, Israel với tổng cộng 23.300 đầu đạn hạt nhân, trong đó có 8.400 đầu đạn tác chiến. CHDCND Triều Tiên được cho là đã sản xuất được một số lượng plutonium để chế tạo một lượng nhỏ đầu đạn. Hiện nay trong các kho chứa của Nga tích lũy 34 tấn plutonium (một quả bom nguyên tử cần khoảng 5 kg plutonium).
Vũ khí hạt nhân từng là biểu tượng cho sức mạnh quân sự và sức mạnh quốc gia. Việc thử nghiệm hạt nhân thường để kiểm tra các thiết kế mới cũng như gửi các thông điệp chính trị. Pakistan thử nghiệm vũ khí đầu tiên vào năm 1998, CHDCND Triều Tiên công bố đã phát triển vũ khí hạt nhân vào năm 2004 và gần đây nhất chính là thử nghiệm vụ nổ hạt nhân vào tháng 5/2009. Hiện có một hiệp ước quốc tế chống việc phổ biến vũ khí hạt nhân là NPT-Hiệp ước không phổ biến vũ khí hạt nhân (Nuclear Non-Proliferation Treaty).
Năng lượng hạt nhân không chỉ được sử dụng cho những mục đích quân sự và chính trị. Các nhà khoa học đã luôn nghiên cứu phát triển để sử dụng nó vì mục đích hòa bình, giải quyết các vấn đề về khủng hoảng năng lượng và làm sạch môi trường. Một nhà máy điện đốt than thải ra trên 1.150g CO2/kWh điện năng được sản xuất, trong khi với nhà máy điện hạt nhân con số đó chỉ ở khoảng 30g CO2/kWh.
Điện được sản xuất đầu tiên từ lò phản ứng hạt nhân thực nghiệm EBR-I vào ngày 20 tháng 12 năm 1951 tại thành phố Arco (Idaho, Mỹ) với công suất ban đầu đạt khoảng 100 kW. Ngày 27 tháng 6 năm 1954, nhà máy điện hạt nhân Obninsk của Liên Xô trở thành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới sản xuất điện hòa vào mạng lưới với công suất không tải khoảng 5 MW điện. Nhà máy năng lượng nguyên tử thương mại đầu tiên trên thế giới, Calder Hall tại Sellafield, England được khai trương vào năm 1956 với công suất ban đầu là 50 MW (sau này nâng lên 200 MW).
Theo Tổ chức Hạt nhân Thế giới, trong suốt thập niên 1980, trên toàn cầu cứ trung bình 17 ngày là có một lò phản ứng hạt nhân mới đưa vào hoạt động, và tỷ lệ đó có thể tăng lên 5 ngày vào năm 2015. Năm 2005, năng lượng hạt nhân cung cấp 2,1% nhu cầu năng lượng của thế giới và chiếm khoảng 15% sản lượng điện thế giới, trong khi đó chỉ tính riêng Hoa Kỳ, Pháp, và Nhật Bản, sản lượng điện từ hạt nhân chiếm 56,5% tổng nhu cầu điện của ba nước này. Trong toàn Liên minh châu Âu, năng lượng hạt nhân cung cấp 30% nhu cầu điện. Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử quốc tế IAEA có 439 lò phản ứng hạt nhân đang hoạt động trên thế giới, thuộc 31 quốc gia (năm 2007). Cơ quan Năng lượng quốc tế IEA dự báo thế giới cần có trên 1300 lò phản ứng hạt nhân mới vào năm 2050.
Công nghệ sản xuất điện từ năng lượng hạt nhân vẫn đang phát triển mạnh mẽ. Pakistan, Nhật Bản, Trung Quốc và Ấn Độ phát triển công nghệ nhiệt và neutron nhanh; Hàn Quốc và Mỹ phát triển công nghệ nhiệt, Nam Phi và Trung Quốc đang phát triển các phiên bản lò phản ứng modun đáy cuội (PBMR). Vào đầu thế kỷ 21, Trung Quốc và Ấn Độ theo công nghệ lò phản ứng breeder nhanh vì nguồn năng lượng này giúp họ phát triển kinh tế một cách nhanh chóng.
Cầu năng lượng luôn có khuynh hướng lớn hơn cung. Những công nghệ năng lượng ít phát sinh khí nhà kính càng cần thiết. Trong tình hình các nguồn năng lượng sạch đang khan hiếm, nhiên liệu hóa thạch rồi sẽ dần cạn kiệt, các nguồn năng lượng mới như năng lượng gió, năng lượng mặt trời… chỉ cung cấp khoảng 7% tổng nhu cầu năng lượng của thế giới; giải pháp sử dụng năng lượng hạt nhân là một hướng đi hoàn toàn hợp lý. Năng lượng hạt nhân không phải là một vấn đề riêng lẻ, mà là một cạnh của tam giác năng lượng - sinh thái - kinh tế, cần phải duy trì và phát triển an toàn, hiệu quả.
Sử dụng sức mạnh thiên nhiên thành một công cụ hữu ích phục vụ nhân loại hay biến nó thành một vũ khí giết người với sức công phá kinh khủng? Mọi sự lựa chọn đều có những hệ quả kèm theo mà chính con người phải chấp nhận. Khám phá năng lượng tiềm tàng của những “hạt nhân” nhỏ bé (kích thước 10-15 m nằm trong vùng giới hạn) là một trong những thành tựu vĩ đại nhất trong lịch sử nhân loại. Hãy để nguồn năng lượng này sống cuộc đời xoay vòng năng lượng - điện năng - năng lượng hữu ích chứ không phải là một thứ vũ khí hủy diệt sự sống.