Fisjon er splitting av en atomkjerne i to eller flere lettere kjerner ledsaget av energi utgivelse. Det opprinnelige tunge atomet kalles foreldrekjernen, og de lettere kjerner er datterkjerner. Fisjon er en type kjernefysisk reaksjon som kan oppstå spontant eller som et resultat av at en partikkel slår en atomkjerne.
Grunnen til at fisjon oppstår er at energi opprører balansen mellom den elektrostatiske frastøtningen mellom positivt ladede protoner og den sterke atomkraften som rommer protoner og nøytroner sammen. Kjernen svinger, så frastøtningen kan overvinne attraksjonen på kort avstand, noe som får atomet til å splitte seg.
Massebytte og energiutgivelse gir mindre kjerner som er mer stabile enn den opprinnelige tunge kjernen. Imidlertid kan datterkjernene fortsatt være radioaktive. Energien som frigjøres ved kjernekraftfisjon er betydelig. For eksempel frigjør splittingen av ett kilo uran like mye energi som å brenne rundt fire milliarder kilo kull.
Det kreves energi for at fisjon skal oppstå. Noen ganger leveres dette naturlig, fra radioaktivt forfall av et element. Andre ganger tilsettes energi til en kjerne for å overvinne den kjernebindende energien som holder protonene og nøytronene sammen. I kjernekraftverk ledes energiske nøytroner inn i en prøve av
isotopen uran-235. Energien fra nøytronene kan føre til at urankjernen går i stykker på en rekke forskjellige måter. En vanlig fisjonreaksjon produserer barium-141 og krypton-92. I denne reaksjonen bryter den ene urankjernen inn i en bariumkjerne, en kryptonkjernen og to nøytroner. Disse to nøytronene kan fortsette å splitte andre urankjerner, noe som resulterer i en kjernereaksjon.Hvorvidt en kjedereaksjon kan oppstå eller ikke, avhenger av energien til nøytronene som frigjøres og hvor nær naboens uranatomer er. Reaksjonen kan kontrolleres eller modereres ved å innføre et stoff som tar opp nøytroner før de kan reagere med flere uranatomer.