원자핵분열 (nuclear fission)

원자의 구성: 모든 물질을 구성하는 가장 기본적인 구성체는 원자이다. 원자는 중심부의 원자핵과 그 주위 궤도를 돌고 있는 전자들로 구성되어 있으며 ,  원자핵은 양 ( + ) 전기를 띤 양성자와 전기적으로 중성인 중성자가 강력한 핵력으로 결합된 덩어리로 되어 있고 ,  음 ( - ) 전기를 띤 전자의 수는 양성자의 수와 같아서 원자는 전기적으로 중성이다. 양성자 수와 중성자 수는 서로 숫자가 같은 원자도 있고 ,  다른 원자도 있으며 일반적으로 무거운 원자일수록 중성자 수가 양성자 수보다 많다. 전자의 경우는 안정되어 있지만 후자는 불안정하여 끊임없이 전자를 방출하면서 안정화되어 가는 원소로 ,  방사능원소라고 한다.

 원자핵 분열: 우라늄 ( U-235 )과 같은 무거운 원자핵이 중성자를 흡수하게 되면 원자핵이 쪼개지는데 이를 핵분열이라고 하며 이 때 많은 에너지가 나온다. 가령 1g의 우라늄이 전부 핵 분열될 때 나오는 에너지는 석유 9드럼 또는 석탄 3톤이 연소될 때 발생되는 에너지와 맞먹는다. 이러한 핵분열로 인한 에너지는 주로 전력 생산을 위한 원자로에서 많은 양의 열을 생산하는 데 이용된다. 핵분열이 일어날 때 생성되는 두 원자는 보통 방사성원자가 되는데 ,  이 원자들은 투과력이 강한 감마선 ( X선류의 방사선 )과 이보다는 투과력이 약한 베타선 ( 전자 )을 동시에 방출하기도 한다. 핵이 분열할 때 발생되는 많은 에너지와 함께 2∼3개의 중성자도 나오고 ,  이 중성자가 다른 원자핵에 흡수되면서 또 다시 핵분열이 일어난다. 이런 식으로 핵분열이 연속적으로 일어나는 것을 핵분열 연쇄반응이라고 한다. 원자력이란 핵분열이 연쇄적으로 일어나면서 생기는 막대한 에너지를 말한다.​