Cuando un átomo se divide en dos partes, ya sea por decaimiento natural o cuando se instiga dentro de un laboratorio, libera energía. Este proceso se conoce como fisión. Tiene un gran potencial como fuente de poder, pero también tiene una serie de preocupaciones de seguridad, medio ambiente y políticas vinculadas a ella que pueden obstaculizar su uso.
Un átomo contiene protones y neutrones en su núcleo central. En la fisión, del núcleo se divide, ya sea por decaimiento radiactivo o porque ha sido bombardeado por otras partículas subatómicas conocidas como neutrinos. Las piezas resultantes tienen menos masa combinada que el núcleo original, con la masa perdida convertida en energía nuclear.
La fisión controlada se produce cuando un neutrino bombardea el núcleo de un átomo, rompiéndolo en dos núcleos más pequeños, de tamaño similar. Cada neutrón recién liberado puede continuar provocando dos reacciones separadas, cada una de las cuales puede causar al menos dos más. Un solo impacto puede impulsar una reacción en cadena, impulsando la liberación de más energía.
Las reacciones controladas de este tipo se utilizan para liberar energía dentro de las centrales nucleares. Las reacciones incontroladas pueden alimentar las armas nucleares.
La fisión radiactiva, donde el centro de un elemento pesado emite espontáneamente una partícula cargada cuando se descompone en un núcleo más pequeño, no ocurre con frecuencia, y sólo ocurre con los elementos más pesados.
La fisión es diferente del proceso de fusión, cuando dos núcleos se unen y no se dividen.