La fisión nuclear es un tipo de reacción nuclear. Se produce cuando un átomo se divide en átomos más pequeños. Algunas reacciones de fisión desprenden mucha energía y se utilizan en armas nucleares y reactores nucleares. La fisión nuclear fue descubierta en diciembre de 1938 por el químico nuclear alemán Otto Hahn y su ayudante Fritz Strassmann en Berlín.
Un átomo es la partícula más pequeña que compone un elemento químico (por ejemplo, hidrógeno, oxígeno, magnesio). Todos los átomos son muy pequeños. Los átomos están formados por tres componentes o partículas: Protones, neutrones y electrones. Los protones y neutrones están agrupados en una bola llamada núcleo, en el centro de cada átomo. Los electrones orbitan alrededor del núcleo en su «nube de electrones». Los elementos con núcleos grandes, como el uranio y el plutonio, pueden fisionarse.
Si un núcleo atómico (relativamente) muy grande recibe el impacto de un neutrón lento, a veces se vuelve inestable y se rompe en dos núcleos. Cuando el núcleo se rompe (o fisiona) libera energía, principalmente en forma de rayos gamma y calor. También hace que se liberen algunos neutrones del núcleo.
En el caso de algunos isótopos (un átomo con la misma cantidad de protones pero diferente cantidad de neutrones), la fisión puede liberar muchos neutrones. Si esos neutrones chocan después con otros átomos, harán que éstos se dividan. Esto puede ocurrir una y otra vez. Esto se denomina reacción nuclear en cadena y puede liberar enormes cantidades de energía.
En una bomba nuclear, esto debe ocurrir muy rápidamente para que se produzca una explosión muy grande. La cantidad de energía liberada en la explosión se mide en kilotones. Un kilotón equivale a la energía de mil toneladas de TNT (trinitrotolueno).
En un reactor nuclear esto debe ocurrir lentamente para producir calor. El calor se utiliza para hervir agua y convertirla en vapor, que hace girar una turbina de vapor para generar electricidad.