La fission nucléaire est une sorte de réaction nucléaire. Elle se produit lorsqu'un atome se sépare en plus petits atomes. Certaines réactions de fission dégagent beaucoup d'énergie et sont utilisées dans les armes nucléaires et les réacteurs nucléaires. La fission nucléaire a été découverte en décembre 1938 par le chimiste nucléaire allemand Otto Hahn et son assistant Fritz Strassmann à Berlin.
Un atome est la plus petite particule qui compose un élément chimique (par exemple, l'hydrogène, l'oxygène, le magnésium). Tous les atomes sont très petits. Les atomes sont constitués de trois composants ou particules : Les protons, les neutrons et les électrons. Les protons et les neutrons sont regroupés en une boule appelée noyau, au centre de chaque atome. Les électrons tournent autour du noyau dans son "nuage d'électrons". Les éléments qui ont un noyau de grande taille, comme l'uranium et le plutonium, peuvent être transformés en fission.
Si un noyau atomique (relativement) très grand est frappé par un neutron à déplacement lent, il devient parfois instable et se brise en deux noyaux. Lorsque le noyau se brise (ou fissionne), il libère de l'énergie, principalement sous forme de rayons gamma et de chaleur. Cela entraîne également la libération de certains neutrons du noyau.
Pour quelques isotopes (un atome avec la même quantité de protons mais une quantité différente de neutrons), une telle fission peut libérer de nombreux neutrons. Si ces neutrons frappent ensuite d'autres atomes, ils les feront se séparer. Cela peut se produire encore et encore. C'est ce qu'on appelle une réaction nucléaire en chaîne, qui peut libérer très rapidement d'énormes quantités d'énergie. La quantité d'énergie libérée par une réaction nucléaire en chaîne se mesure en kilotonnes. Un kilotonne est la même chose que l'énergie de mille tonnes de TNT (trinitrotoluène).
Dans une bombe nucléaire, cela doit se produire très rapidement pour faire une très grosse explosion. Dans un réacteur nucléaire, cela doit se produire lentement pour produire de la chaleur. La chaleur est utilisée pour faire bouillir de l'eau en vapeur, ce qui fait tourner une turbine à vapeur pour produire de l'électricité.
