Nükleer fisyon, bir atomun çekirdeğinin ayrılmasıdır, dolayısıyla orijinalin kütlesinin yaklaşık yarısı kadar iki ürün yaratır. İşlem sırasında, bazı nötronlar da salınır. Bu işlem önemli miktarda enerji açığa çıkarır. Nükleer fisyon, hem nükleer silahlarda hem de nükleer santrallerde kullanılanlar da dahil olmak üzere her türlü enerji üretiminden sorumlu olan fiziksel süreçtir.
Nükleer fisyonda kullanılabilecek birkaç element var, fakat en yaygın olanı uranyum. Bu materyal birçok farklı sebepten dolayı popülerdir, ancak en önemlisi ikisi bol olmasıdır ve ayrılması kolay uranyum izotopları vardır. Nükleer enerji üretimi için en yaygın kullanılan uranyum izotopuna U-235 denir. U-235'e ek olarak, plütonyum bazen nükleer enerji için kullanılan başka bir maddedir.
Nükleer enerji üretimi için zenginleştirilmiş uranyum gereklidir. Bu, olması gerektiği gibi çalışması için yaklaşık yüzde 2 ila 3 U-235 olmalıdır. Silahlar için uranyumun zenginleştirilmesi süreci, dikkate değer bir istisna dışında neredeyse aynı. Silahlar için, U-235'in toplam uranyumun yüzde 90'ına yakın olması gerekiyor.
Nükleer fisyon oluşturmak için malzeme toplanmalıdır. Serbest bir nötron daha sonra atomun çekirdeğine doğru vurulur. U-235 izotopu, nötronu çekirdeğinde emer, fakat bu hassas yapının dengesiz hale gelmesine neden olur. Bu nedenle, hemen hemen böler. İşlemde serbest bırakılan nötronlar, enerjinin serbest kalmasına neden olan şeydir. Görünüşe göre ortadan kaybolurken, Einstein'ın teorisi onların gitmediğini, sadece enerjiye dönüştüğünü söylüyor.
Nükleer fisyon ile ilgili problemler, esas olarak malzeme bölündükten sonra mevcut olan radyoaktif parçacıklardan kaynaklanmaktadır. Verilen radyasyon, kansere ve diğer hastalıklara neden olarak canlı dokuya zarar verebilecek kadar yüksek olabilir. Bu nedenle, nükleer fisyonun yarattığı ilk enerji salımı çok güçlü ve tehlikeli olsa da, akılda tutulması gereken başka tehlikeler de var. Özellikle nükleer santraller için yapılan bir tartışma, bu radyoaktif elementlerle ne yapılması gerektiği. ABD hükümetinin tercih ettiği çözüm, materyali teorik olarak zarar vermekten yeterince izole edeceği bir dağın derinliklerine gömmek.
Nükleer fisyon bazen nükleer füzyon ile karıştırılmaktadır. Atom çekirdeği fisyonda bölündüğü halde nükleer füzyonda bir araya gelirler. Her iki teknik de önemli miktarda enerji üretebilir. Nükleer fisyon, bir taneden çok sayıda çekirdek ve atom oluşturan bir süreçtir. Nükleer füzyon neredeyse tam tersidir, burada birkaç atom tek bir daha ağır çekirdek oluşturmak için bir araya gelir.
