链式反应.许多重元素，像是铀、钍、钚，会有由放射性衰变产生的自发裂变，以及由中子引发的核反应。任何吸收中子可以发生核裂变的原子核称为「可裂变物质」（fissionable），但可以吸收缓慢移动的热中子发生核裂变的原子核才能称为易裂变物质（fissile）。一些特别的可裂变物质及其同位素（像U, U及Pu）可以维持链式反应，而且可以提取足够数量以供使用，这类的物质称为核燃料。所有可裂变物质及易裂变物质都会有部份原子出现自发裂变，释出一些自由中子。自由中子的半衰期约15分钟，之后会衰