नाभिकीय विखंडन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक भारी नाभिक $(A > 230)$ पर न्यूट्रॉन की बमबारी की जाती है,जिससे वह लगभग समान द्रव्यमान वाले दो छोटे नाभिकों में विभाजित हो जाता है और साथ ही न्यूट्रॉन तथा भारी मात्रा में ऊर्जा मुक्त होती है।
न्यूट्रॉन विद्युत रूप से उदासीन होते हैं,जिसका अर्थ है कि धनावेशित नाभिक के करीब पहुँचने पर उन्हें कूलम्ब प्रतिकर्षण बल का सामना नहीं करना पड़ता है। इसलिए,वे विखंडन को प्रेरित करने के लिए सबसे अच्छे प्रक्षेप्य हैं।
जब एक धीमा न्यूट्रॉन $^{235}_{92}U$ नाभिक से टकराता है,तो यह एक अस्थिर $^{236}_{92}U$ नाभिक बनाता है,जो फिर विखंडित हो जाता है। इसकी एक विशिष्ट अभिक्रिया इस प्रकार है:
${ }_{92}^{235} U + { }_{0}^{1} n \rightarrow { }_{92}^{236} U \rightarrow { }_{56}^{144} Ba + { }_{36}^{89} Kr + 3({ }_{0}^{1} n) + Q$
अन्य संभावित विखंडन उत्पाद इस प्रकार हैं:
${ }_{92}^{235} U + { }_{0}^{1} n \rightarrow { }_{92}^{236} U \rightarrow { }_{51}^{133} Sb + { }_{41}^{99} Nb + 4({ }_{0}^{1} n) + Q$
${ }_{92}^{235} U + { }_{0}^{1} n \rightarrow { }_{92}^{236} U \rightarrow { }_{54}^{140} Xe + { }_{38}^{94} Sr + 2({ }_{0}^{1} n) + Q$
विखंडन के टुकड़े आमतौर पर रेडियोधर्मी होते हैं और क्रमिक $\beta$-कण उत्सर्जन के माध्यम से स्थिरता प्राप्त करते हैं।
इन अभिक्रियाओं में उत्पन्न न्यूट्रॉन तीव्र होते हैं,जिनकी ऊर्जा लगभग $2 \text{ MeV}$ होती है।
यहाँ $Q$ मुक्त ऊर्जा को दर्शाता है,जो प्रति विखंडन लगभग $200 \text{ MeV}$ होती है। यह ऊर्जा मुख्य रूप से विखंडन के टुकड़ों की गतिज ऊर्जा और $\gamma$-किरणों के रूप में प्राप्त होती है।