પરમાણુ વિખંડન એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં ભારે ન્યુક્લિયસ $(A > 230)$ પર ન્યુટ્રોનનો મારો ચલાવવામાં આવે છે,જેના કારણે તે લગભગ સમાન દળ ધરાવતા બે નાના ન્યુક્લિયસમાં વિભાજિત થાય છે અને સાથે ન્યુટ્રોન તથા પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉર્જા મુક્ત થાય છે.
ન્યુટ્રોન વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ હોવાથી,જ્યારે તે ધનભારિત ન્યુક્લિયસની નજીક જાય છે ત્યારે તેને કુલંબ અપાકર્ષણ બળનો સામનો કરવો પડતો નથી. આથી,તે વિખંડન પ્રેરવા માટે શ્રેષ્ઠ પ્રક્ષેપ્ય છે.
જ્યારે એક ધીમો ન્યુટ્રોન $^{235}_{92}U$ ન્યુક્લિયસ સાથે અથડાય છે,ત્યારે તે અસ્થાયી $^{236}_{92}U$ ન્યુક્લિયસ બનાવે છે,જે પછી વિખંડન પામે છે. તેની લાક્ષણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
${ }_{92}^{235} U + { }_{0}^{1} n \rightarrow { }_{92}^{236} U \rightarrow { }_{56}^{144} Ba + { }_{36}^{89} Kr + 3({ }_{0}^{1} n) + Q$
અન્ય સંભવિત વિખંડન નીપજો નીચે મુજબ છે:
${ }_{92}^{235} U + { }_{0}^{1} n \rightarrow { }_{92}^{236} U \rightarrow { }_{51}^{133} Sb + { }_{41}^{99} Nb + 4({ }_{0}^{1} n) + Q$
${ }_{92}^{235} U + { }_{0}^{1} n \rightarrow { }_{92}^{236} U \rightarrow { }_{54}^{140} Xe + { }_{38}^{94} Sr + 2({ }_{0}^{1} n) + Q$
વિખંડન ટુકડાઓ સામાન્ય રીતે રેડિયોએક્ટિવ હોય છે અને ક્રમિક $\beta$-કણોના ઉત્સર્જન દ્વારા સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે.
આ પ્રતિક્રિયાઓમાં ઉત્પન્ન થતા ન્યુટ્રોન ઝડપી હોય છે,જેની ઉર્જા લગભગ $2 \text{ MeV}$ હોય છે.
અહીં $Q$ એ મુક્ત થતી ઉર્જા દર્શાવે છે,જે પ્રતિ વિખંડન લગભગ $200 \text{ MeV}$ જેટલી હોય છે. આ ઉર્જા મુખ્યત્વે વિખંડન ટુકડાઓની ગતિ ઉર્જા અને $\gamma$-કિરણો તરીકે મુક્ત થાય છે.