Правильно: двухъядерный. В сложных словах после начальных частей двух-, трех-, четырех- перед буквами Я, Ю, Ё, Е пишется Ъ.
Догадаться об этом без словаря трудно. В большинстве случаев варианты с первой частью дву- и двух- равноправны, но все равно требуется проверка по словарю (например, по "Русскому орфографическому словарю" в "Искать на Грамоте" на нашем портале).
В «Справочнике по правописанию и литературной правке» Д. Э. Розенталя указано: при наличии обоих вариантов чаще используется двусторонний, однако такая дифференциация не имеет категорического характера (в книжных словах может быть элемент двух- и, наоборот, в обиходно-разговорных словах - элемент дву-.)