Fissão é a divisão de um núcleo atômico em dois ou mais núcleos mais leves, acompanhados por energia liberação. O átomo pesado original é denominado núcleo pai, e os núcleos mais leves são núcleos filhos. A fissão é um tipo de reação nuclear que pode ocorrer espontaneamente ou como resultado de uma partícula atingindo um núcleo atômico.
A razão pela qual a fissão ocorre é que a energia perturba o equilíbrio entre a repulsão eletrostática entre prótons com carga positiva e a força nuclear forte que contém prótons e nêutrons juntos. O núcleo oscila, de modo que a repulsão pode superar a atração de curto alcance, causando a divisão do átomo.
A mudança de massa e a liberação de energia produzem núcleos menores que são mais estáveis que o núcleo pesado original. No entanto, os núcleos filha ainda podem ser radioativos. A energia liberada pela fissão nuclear é considerável. Por exemplo, a fissão de um quilograma de urânio libera tanta energia quanto a queima de cerca de quatro bilhões de quilogramas de carvão.
É necessária energia para que a fissão ocorra. Às vezes, isso é fornecido naturalmente, a partir da deterioração radioativa de um elemento. Outras vezes, a energia é adicionada a um núcleo para superar a energia de ligação nuclear que mantém os prótons e nêutrons juntos. Nas usinas nucleares, os nêutrons energéticos são direcionados para uma amostra de o isótopo urânio-235. A energia dos nêutrons pode causar a ruptura do núcleo de urânio de várias maneiras diferentes. Uma reação de fissão comum produz bário-141 e criptônio-92. Nesta reação em particular, um núcleo de urânio quebra em um núcleo de bário, um núcleo de cripton e dois nêutrons. Esses dois nêutrons podem dividir outros núcleos de urânio, resultando em uma reação nuclear em cadeia.
A ocorrência ou não de uma reação em cadeia depende da energia dos nêutrons liberados e da proximidade dos átomos de urânio vizinhos. A reação pode ser controlada ou moderada através da introdução de uma substância que absorve nêutrons antes que eles possam reagir com mais átomos de urânio.