Fisyon
Fisyon, Ağır bir çekirdeğin bölünerek iki küçük çekirdeğe ya da (A) Termal ya da düşük enerjili nötron (siyah), 92 proton (kırmızı) ve 143 nötron içeren bir uranyum-235 (U-235) çekirdeği tarafından soğurulabilir ve kararsız bir uranyum-236 çekirdeği oluşabilir. U-236 çekirdeği bölünerek ya da yarılarak baryum-141 (Ba-141) ve kripton-92 (Kr-92) gibi daha küçük iki çekirdek ve 2-3 nötron oluşturur. (B) Bölünmüş çekirdekten (1) gelen nötronlar, başka bir U-235 çekirdeğine (2) çarparak onun da bölünmesine ve daha çok nötron salıvermesine neden olabilirler; böylece, yeterli uranyum U-235 varsa, bir zincirleme tepkime oluşturabilirler. Bölünemeyen U-238 çekirdekleri (3) ya da daha önce oluşmuş fisyon ürünleri 4) de, nötronlan soğurabilir. Sözgelimi, tellür-135 gibi bir fisyon ürünü (5), bozunmaya uğrayarak, nötronlan bölünmeden soğuran ksenon-135'e (6) dönüşür. parçaya ayrıldığı özel nükleer tepkime türü. Fisyon (atom parçalanması, nükleer parçalanma da denir), kendiliğinden oluşabileceği gibi, bir çekirdeğin nötron ya da proton gibi bir parçacıkla ya da gama ışınlarıyla bombardıman edilmesi sonucunda da oluşabilir. Birçok farklı çekirdek fisyona uğrayabilir; ama tümünün bazı ortak özellikleri vardır. Karmaşık bir süreç olan fisyon, birçok farklı ürün ortaya çıkarır. Fisyon sürecinde, çekirdeğin ikiye bölünmesinin yanı sıra nötronlar, beta parçacıkları, nötrinolar ve gama ışınları da yayılır.
Bir çekirdeğin yaklaşık 50 değişik biçimde bölünebileceği ve her bölünmede farklı bir çift birincil parça hesabıyla yaklaşık 100 farklı çekirdeğin oluşacağı gözönüne alındığında, fisyon olgusu istatistiksel bir süreç olarak tanımlanabilir. Bazı fisyon biçimlerinin ortaya çıkma olasılığı, öbür biçimlerden daha güçlüdür. Sürecin belirgin bir özelliği, çekirdeğin eşit olmayan parçalara bölünerek, biri hafif, öbürü daha ağır iki parça oluşturmasıdır. Bu çekirdekler, normal (ya da taban) durumlarında sahip olmadıkları fazlalık enerjiyle oluşurlar ve çoğunlukla gama ışınları, bazen de nötron yayarak yatışmaları, yani enerji yitirmeleri gerekir. Oluşan parçaların her biri nötron bakımından zengin ve radyoaktiftir. Bunlar art arda beta bozunmasına uğrayarak, kararlı bir son çekirdek oluşuncaya kadar, her defasında yeni bir element yaratırlar. Radyoaktif çekirdekler ayrıştırılarak araştırmalarda, nükleer tıpta, mühendislikte ve tarımda kullanılabilir.
92 proton ve 143 nötron içeren uranyum-235 gibi bazı çekirdekler, düşük enerjili nötronlarla bombardıman edildiklerinde bölünmeye başka çekirdeklerden daha yatkındırlar. Bu nedenle, uranyum-235, nükleer reaktörlerin kurulmasında bölünebilen gereç olarak kullanılmaktadır. Her fisyon süreci, ek nötronların yayılmasına neden olur. Bu yolla oluşan fazlalık nötronlar, bölünebilen gereçte daha fazla fisyona neden olarak reaktörde bir zincirleme tepkime yaratabilirler.