一、核裂变反应

重金属元素铀—235 的原子核吸收一个中子后产生核反应，使这个重原子核分裂成两个（极少情况下会是 3 个）更轻的原子核以及 2～3 个自由中子，还有β、γ射线和中微子，并释放出巨大的能量，这一过程称为核裂变。

当中子轰击铀—235 原子核时，一部分铀—235 原子核吸收中子而发生裂变。如果铀—235 核裂变产生的中子又去轰击另一个铀—235，将再引起新的裂变，如此不断地持续进行下去，就是裂变的链式反应。这种链式裂变反应自己维持进行，或者维持自持链式裂变反应的条件（或状态）是至少有一个中子而且不多于一个中子从每一次裂变到达另一次裂变。这种状态称为“临界状态”。

中子与铀—235 核的自持链式反应可以由人来控制。目前最常用的控制方式是向产生链式反应的裂变物质（如铀—235）中放入或移出可以吸收中子的材料。正常工作时使裂变物质处于临界状态，维持稳定的链式裂变反应，因而保持稳定的核能释放。如需停止链式反应，就放入更多的吸收中子材料；如果要求释放更多的核能，可以移出一定的吸收中子材料。这种能维持和控制核裂变，因而维持和控制核能——热能转换的装置，叫反应堆。