20世纪30年代，物理学家的一个重大发现改变了人类历史。原子核在“分裂或聚合”时，会释放出惊人的能量。
核裂变的发现
1938年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击轴核的实验中发现，生成物中有原子序数为56的元素钡。奥地利物理学家迈特纳和弗里施对此给出了解释：铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块（图）。
弗里施借用细胞分裂的生物学名词，把这类核反应定名为核裂变（nuclear fission）。
铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪（铀236为中间过程，不稳定），同时放出3个中子，核反应方程是
²³⁵₉₂U＋₀¹n→¹⁴⁴₅₆Ba＋⁸⁹₃₆Kr＋3¹₀n
核裂变中放出中子，数目有多有少，中子的速度也有快有慢。以铀235为例，核裂变时产生两或三个中子。如果这些中子继续与其他铀235发生反应，再引起新的核裂变，就能使核裂变反应不断地进行下去（图）。
这种由重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫作核裂变的链式反应（chain reaction）。
铀块的大小是链式反应能否进行的重要因素。原子核的体积非常小，原子内部的空隙很大，如果铀块不够大，中子在铀块中通过时，很有可能碰不到铀核而跑到轴块外面去，链式反应不能继续。只有当铀块足够大时，核裂变产生的中子才有足够大的概率打中某个铀核，使链式反应进行下去。通常把核裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量。
我国科学家钱三强、何泽慧夫妇于1947年在实验中发现铀核也可能分裂为三部分或四部分，其概率大约是分裂为两部分的概率的1/300和1/5000。这一研究成果得到了广泛的认可和赞誉。铀核裂变时如果生成物不同，释放的能量也有差异。如果一个铀235核裂变时释放的能量按200MeV估算，1kg铀235全部裂变时放出的能量就相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的化学能！
☞1t标准煤燃烧时放出2.93×100¹⁰J的热量。
