Saat ini pemanfaatan teknologi nuklir telah merambah ke berbagai bidang, namun secara umum pemanfaatan teknologi nuklir dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu untuk kepentingan militer dan kepentingan damai (sipil).

Teknologi nuklir untuk kepentingan Militer.
Mengingat tehnologi nuklir merupakan suatu teknologi maju yang sangat strategis, sejak perang dunia kedua telah dikembangkan senjata pemusnah massal yang berbasis pada teknologi nuklir, yag dikenal dengan senjata nuklir (nuclear weapon) dan peralatan perang berbasis teknologi nuklir salah satunya adalah kapan selam nuklir.

Senjata Nuklir.
Senjata nuklir adalah salah satu alat pemusnah masal yang mendapatkan daya ledak (daya hancur) dari reaksi nuklir, baik reaksi fisi atau kombinasi dari fisi dan fusi. Keduanya melepaskan sejumlah besar energi dari sejumlah massa yang kecil, bahkan senjata nuklir mini dapat menghancurkan sebuah kota dengan ledakan, api, dan radiasi. Sejak berakhirnya perang dunia kedua, badan internasional seperti PBB, dalam hal ini ditangani secara khusus oleh IAEA, berusaha untuk mengendalikan penggunaan dan pengembangan teknologi nuklir sebagai senjata pemusnah massal.
Pada Perang Dunia kedua, Amerika membiayai sebuah proyek rahasia yang bernama Manhattan Project, proyek ini mempunyai tujuan membuat senjata nuklir berdasarkan pada setiap jenis unsur belah (fissile material). Dalam pelaksanaan proyek tersebut, pada tanggal 16 Juli 1945 Amerika Serikat telah meledakkan senjata nuklir pertama dalam sebuah percobaan dengan nama sandi "Trinity", yang diledakkan dekat Alamogordo, New Mexico. Percobaan ini bertujuan untuk menguji cara peledakkan senjata nuklir.
Di luar kepentingan percobaan proyek, Bom uranium pertama diberi nama Little Boy, diledakkan di kota Hiroshima, Jepang, pada tanggal 6 Agustus 1945, diikuti dengan peldakkan bom plutonium Fat Man di Nagasaki. Sejak diledakkannya Fat Man, jepang bertekuk lutut pada sekutu dan berakhirlah Perang Dunia Kedua.

Sejak peledakkan tersebut, tidak ada senjata nuklir yang dilepaskan secara ofensif. Namun, perlombaan senjata untuk mengembangkan senjata pemusnah terjadi. Empat tahun berikutnya, pada 29 Agustus 1949, Uni Soviet meledakkan senjata fisi nuklir pertamanya. Inggris mengikuti pada tanggal 2 Oktober 1952, Prancis pada 13 Februari 1960, dan Cina pada 16 Oktober 1964.
Berbda dengan senjata pemusnah konvensional, senjata nuklir masih mempunyai efek mematikan hingga 2-5 tahun setelah diledakkan disamping korban tewas sesaat setelah diledakkan. Setengah dari korban yang tewas di Hiroshima dan Nagasaki meninggal dua lima tahun setelah ledakan nuklir yang diakibatkan oleh paparan radiasi.

Disamping senjata (bom) nuklir, senjata pemusnah masal lainnya yang berbasis teknologi nuklir adalah Senjata radiologi. Senjata radiologi adalah tipe senjata nuklir yang dirancang untuk menyebarkan material nuklir yang berbahaya ke wilayah musuh. Senjata tipe tidak memiliki kemampuan ledakan seperti bom fisi atau fusi, namun mengkontaminasi sejumlah besar wilayah untuk membunuh banyak orang. Senjata radiologi tidak pernah dilepaskan karena dianggap tidak berguna bagi angkatan bersenjata konvensional. Namun senjata tipe ini meningkatkan kekhawatiran terhadap terorisme nuklir.

Sejak tahun 1945 hingga tahun 1963, lebih dari 2000 percobaan nuklir dilakukan. Pada tahun 1963, seluruh negara pemilik dan beberapa negara non pemilik senjata nuklir menandatangani Limited Test Ban Treaty, yang berisi bahwa mereka tidak akan melakukan percobaan senjata nuklir di atmosfer,bawah air, atau luar angkasa. Perjanjian ini masih mengijinkan percobaan nuklir bawah tanah. Prancis melanjutkan percobaan nuklir di atmosfer hingga tahun 1974, Cina hingga tahun 1980. Percobaan bawah tanah terakhir oleh Amerika Serikat dilakukan pada tahun 1992, Uni Soviet di tahun 1990, dan Inggris di tahun 1991, sedangkan Prancis dan Cina hingga tahun 1996. Setelah mengadopsi Comprehensive Test Ban Treaty di tahun 1996, seluruh negara tersebut telah disumpah untuk menghentikan seluruh percobaan nuklir. India dan Pakistan yang tidak termasuk ke dalam negara-negara tersebut melakukan percobaan nuklir terakhirnya di tahun 1998.

Senjata nuklir adalah senjata yang paling mematikan yang pernah diketahui. Ketika Perang Dingin, dua kekuatan besar memiliki sejumlah besar persenjataan nuklir yang cukup untuk menghancurkan ratusan juta orang. Berbagai generasi manusia hidup dalam bayang-bayang penghancuran oleh nuklir, direlfeksikan dalam film-film seperti Dr. Strangelove dan Atomic Cafe.

Kapal Selam Nuklir
Kapal Selam Nuklir (KSN) adalah kapal selam yang pengoperasiannya menggunakan tenaga nuklir sebagai sumber tenaga. KSN menggunakan reaktor air bertekanan atau PWR (pressurizer water reactor) sebagai sumber tenaga memutar turbin utama yang menggerakkan baling-baling serta motor elektrik pengisi baterai yang menghasilkan listrik untuk berbagai keperluan. Berbeda dengan kapal selam diesel, kapal selam nuklir tidak perlu muncul ke permukaan untuk menghisap udara seperti yang dilakukan kapal selam diesel yang memerlukan udara dalam pembakaran bahan bakarnya. Keunggulan KSN terletak pada masa operasionalnya serta lebih bertenaga meskipun kapal selam mempunyai ukuran besar dan harus dalam kondisi menyelam, uranium sebagai bahan bakar dari reaktor dapat diganti setelah 3 tahun pemakaian. Faktor penghambat operasional kapal selam nuklir adalah kebutuhan atau suplai logistik awak kapal.
KSN pertama dibuat tahun 1951, yang dipelopori oleh seorang perwira AL Amerika Serikat,Kapt. Hyman G. Rickover.  Karya pertama nya adalah: USS Nautilus (1951)Yang revolusioner dari KSN adalah penggunaan reaktor nuklir untuk membangkitkan tenaga gerak propeller dan pengisian (recharge) battere-battere yang akan digunakan oleh motor listrik. Jadi posisi mesin diesel diambil alih oleh Reaktor Nuklir Mini. Sedang motor listrik tetap dipertahankan.

Keuntungan penggunaan tenaga nuklir sangat besar.
• Pertama, sistem pembangkit nuklir (reaksi fusi atom uranium) tidak lagi memerlukan sirkulasi udara. Bisa dilakukan dibawah air. Dengan demikian KSN tidak perlu lagi sering muncul ke permukaan. Sebuah KSN bisa mengelilingi dunia dalam tempo 2 bulan tanpa muncul kepermukaan.
• Kedua, hemat bahan bakar (uranium). KSN tidak perlu mengisi bahan bakar dalam waktu yang lama. KSN milik Amerika bisa beroperasi 25 tahun tanpa penggantian bahan bakar. Setidaknya komponen yang memerlukan penggantian adalah battere (accu) yang sudah lemah atau rusak

Cara kerja:
Pada prinsipnya, dalam pengoperasian KSN tidak diberlakukan lagi prosedur pengalihan pembangkit dari Mesin diesel ke Mesin listrik seperti yg berlaku pada Kapal Selam Konvensional (KSK). Akan tetapi prinsip kerja timbul-tenggelam KSN masih sama dengan Kapal Selam Konvensional, yaitu dgn mekanisme pengisian dan pengosongan Ballast Tank. Prinsip ini dibuat pertama kali oleh Robert Fulton (1805).


Saat ini pemanfaatan teknologi nuklir telah merambah ke berbagai bidang, namun secara umum pemanfaatan teknologi nuklir dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu untuk kepentingan militer dan kepentingan damai (sipil).

Penggunaan Teknologi Nuklir untuk Kepentingan Damai (Sipil)

Aplikasi medis
Pemanfaatan teknologi nuklir dibidang kedokteran dikategorikan menjadi;  diagnosa dan terapi radiasi, perawatan yang efektif bagi penderita kanker. Pencitraan (sinar X, CT Scan), penggunaan Tecnesium untuk diinjeksikan pada molekul organik, perunutan radioaktif dalam tubuh sebelum diekskresikan oleh ginjal, dan lain-lain.

Aplikasi industri
Pemanfaatan teknologi nuklir terkait dengan teknologi pertambangan digunakan pada eksplorasi minyak dan gas. Teknologi nuklir berperan dalam menentukan sifat dari bebatuan sekitar seperti porositas dan litografi. Teknologi ini melibatkan penggunaan neutron atau sumber energi sinar gamma dan detektor radiasi yang ditanam dalam bebatuan yang akan diperiksa.
Pada bidang konstruksi, khususnya paka teknologi jalan, Teknologi nuklir digunakan untuk  mengukur kelembaban dan kepadatan tanah, aspal, dan beton. Untuk tujuan ini umumnya digunakan cesium-137 sebagai sumber radiasinya. Pemanfaatan teknologi nukir juga digunakan untuk menentukan kerapatan (kepadatan) suatu produk industri, misalnya untuk menentukan kepadatan tembakau pada rokok digunakan Sr-90, juga dapat digunakan untuk menentukan ketebalan kertas. Saat ini terdapat beberapa industri rokok di Indonesia yang telah memanfaatkan teknologi ini untuk menjaga kwalitas rokoknya.

Apikasi komersial
Ionisasi dari Americium-241 digunakan pada detektor asap dengan memanfaatkan radiasi alfa. Tritium digunakan bersama fosfor pada rifle untuk meningkatkan akurasi penembakan pada malam hari. Pemanfaatan sifat perpendaran dari beberapa unsur digunakan dalam beberapa rambu, diantaranya perpendaran tanda “exit”

Pemrosesan makanan dan pertanian
Irradiasi makanan adalah proses memaparkan makanan dengan radiasi pengion yang ditujukan untuk  menghancurkan mikroorganisme, bakteri, virus, atau serangga yang diperkirakan berada dalam makanan. Jenis radiasi yang digunakan adalah sinar gamma, sinar X, dan elektron yang dikeluarkan oleh pemercepat elektron. Aplikasi lainnya yaitu pencegahan proses pertunasan, penghambat pemasakan buah, peningkatan hasil daging buah, dan peningkatan rehidrasi. Secara garis besar, irradiasi adalah pemaparan (penyinaran dengan radiasi) suatu bahan untuk mendapatkan manfaat teknis. Teknik seperti ini juga digunakan pada peralatan medis, plastic, tabung/pipa untuk jalur pemipaan gas, saluran untuk penghangat lantai, lembaran untuk pengemas makanan, onderdil otomotif, kabel, ban, dan bahkan batu perhiasan. Dibandingkan dengan pemaparan irradiasi makanan, volume penggunaan nuklir pada aplikasi tersebut jauh lebih besar namun tidak diketahui oleh konsumen.
Efek utama dalam pemrosesan makanan dengan menggunakan radiasi pengion berhubungan dengan kerusakan DNA. Mikroorganisme tidak mampu lagi berkembang biak dan melanjutkan aktivitas mereka. Serangga tidak akan selamat dan menjadi tidak mampu berkembang. Tanaman tidak mampu melanjutkan proses pematangan buah dan penuaan. Semua efek ini menguntungkan bagi konsumen dan industri makanan.
Harus diperhatikan bahwa jumlah energi yang efektif untuk radiasi cukup rendah dibandingkan dengan memasak bahan makanan yang sama hingga matang. Bahkan energi yang digunakan untuk meradiasikan 10 kg bahan makanan hanya mampu memanaskan air hingga mengalami kenaikan temperatur sebesar 2,5 oC.
Keuntungan pemrosesan makanan dengan  radiasi pengion adalah, densitas energi per transisi atom sangat tinggi dan mampu membelah molekul dan menghasilkan ionisasi (tercermin pada nama metodenya) yang tidak dapat dilakukan dengan pemanasan biasa. Hal inilah yang menjadi alasan yang menguntungkan. Perlakuan bahan makanan solid dengan radiasi pengion dapat menciptakan efek yang sama dengan pasteurisasi bahan makanan cair seperti susu. Namun, penggunaan istilah pasteurisasi dingin dan iradiasi adalah proses yang berbeda, meski bertujuan dan memberikan hasil yang sama pada beberapa kasus.
Iradiasi makanan saat ini diizinkan di 40 negara dan volumenya diperkirakan melebihi 500.000 metrik ton setiap tahunnya di seluruh dunia.
Perlu diperhatikan bahwa iradiasi makanan secara esensial bukan merupakan teknologi nuklir; hal ini berhubungan dengan radiasi ionisasi yang dihasilkan oleh pemercepat elektron dan konversi, namun juga mungkin menggunakan sinar gamma dari peluruhan inti nuklir. Penggunaan di dunia industri untuk pemrosesan menggunakan radiasi pengion, menempati sebagian besar volume energi pada penggunaan pemercepat elektron. Iradiasi makanan hanya sebagian kecil dari aplikasi nuklir jika dibandingkan dengan aplikasi medis, material plastik, bahan mentah industri, batu perhiasan, kabel, dan lain-lain.

Energi nuklir
Energi nuklir adalah tipe teknologi nuklir yang melibatkan penggunaan tekendali dari reaksi fisi nuklir untuk melepaskan energi, termasuk propulsi, panas, dan pembangkitan energi listrik. Energi nuklir diproduksi oleh reaksi nuklir terkendali yang menciptakan panas yang lalu digunakan untuk memanaskan air, memproduksi uap, dan mengendalikan turbin uap. Turbin ini digunakan untuk menghasilkan energi listrik dan/atau melakukan pekerjaan mekanis.
Saat ini, energi nuklir menghasilkan sekitar 15,7% listrik yang dihasilkan di seluruh dunia (data tahun 2004) dan digunakan untuk menggerakkankapal induk,kapal pemecah es, dan kapal selam nuklir.

Kecelakaan
Kecelakaan nuklir diakibatkan oleh energi yang terlalu besar yang seringkali sangat berbahaya. Pada sejarahnya, insiden pertama melibatkan pemaparan radiasi yang fatal. Marie Curie meninggal akibat aplastik anemia yang merupakan hasil dari pemaparan nuklir tingkat tinggi. Dua peneliti amerika, Harry Daghlian dan Louis Slotin, meninggal akibat penanganan massa plutonium yang salah. Tidak seperti senjata konvensional, sinar yang intensif, panas, dan daya ledak bukan satu-satunya komponen mematikan bagi senjata nuklir. Diperkirakan setengah dari korban meninggal di Hiroshima dan Nagasaki meninggal setelah dua hingga lima tahun setelah pemaparan radiasi akibat bom atom.
Kecelakaan radiologi dan nuklir sipil sebagian melibatkan pembangkit listrik tenaga nuklir. Yang paling sering adalah pemaparan nuklir terhadap para pekerjanya akibat kebocoran nuklir. Kebocoran nuklir adalah istilah yang merujuk pada bahaya serius dalam pelepasan material nuklir ke lingkungan sekitar. Yang paling terkenal adalah kasus Three Mile Island di Pennsylvania dan Chernobyl di Ukraina. Reaktor militer yang mengalami kecelakaan yang sama adalah Windscale di Inggris dan SL-1 di Amerika Serikat.
Kecelakaan militer biasanya melibatkan kehilangan atau peledakkan senjata nuklir yang tidak diharapkan. Percobaan Castle Bravo di tahun 1954 menghasilkan ledakan diluar perkiraan, yang mengkontaminasi pulau terdekat, sebuah kapal penangkap ikan berbendera Jepang, dan meningkatkan kekhawatiran terhadap kontaminasi ikan di Jepang. Di tahun 1950an hingga 1970an, beberapa bom nuklir telah hilang dari kapal selam dan pesawat terbang, yang beberapa di antaranya tidak pernah ditemukan. Selama 20 tahun terakhir telah jadi pengurangan kasus demikian.(nu online)