核裂變也會出現原子核的質量虧損，這一點與蛻變一樣，因而也會產生巨大的能量。
但是，在一般情況下，鈾同位素的這種自發裂變的可能性很小很小，比如鈾235，往往要發生一百萬次蛻變以後，才有一次裂變。說得具體些，就是一公斤鈾235，每分鍾裏，隻有18個原子核在裂變，這樣遲緩的速度，顯然是無法用來當作“燃料”的。
哈恩等人的成功，是因為選用中子來促使鈾235發生裂變。中子像是一個不穩定的因子，它本身，再加上它的動能，可以使鈾同位素處於很不穩定的狀態，從而容易引起裂變來。在這方麵，鈾235和鈾238的要求不同，鈾238吸收中子要有一定的動能，而鈾235則隻要吸收一個慢中子就行了。所以，鈾235可以作為核燃料，而鈾238卻不能作為核燃料。
鈾235的原子核，在吸收第一個中子以後，迅速裂變，分成二個較小的原子核，放出能量。同時，還產生兩三個高速運動的中子，這是第二代中子。第二代中子又轟擊兩三個原子核，發生裂變，進而產生四個到九個中子，這是第三代。第三代中子又各去轟擊四個到九個原子核……就這樣裂變下去。隻要第一個中子發生了反應，裂變就會一環扣一環地進行下去，巨大的原子能，就這樣解放出來了。
關鍵的臨界質量
方向的確定並不等同於達到了目的，前進的道路從來不是平坦的柏油馬路。發現了電能，不等於就有了電燈，這中間有許多問題要解決。現在原子能的道理懂了，方向也有了，但要把它作為聽人使喚的工具，卻也有著大堆的問題呢。
比如上麵談到的核裂變鏈式反應，雖然我們說得很輕鬆，一經觸發，就會繼續進行下去，但是做起來，卻煞費苦心。我們知道，原子基本上是一個空架子，原子核隻是很大空間中的一個很小很小的質點。拿中子去打這個原子核，不見得就比拿槍打健身房裏的一個蒼蠅容易。所以，並不是每個中子都是能夠輕而易舉地擊中原子核的，一擊不中，中子當然飛到不知哪裏去了，這種情況，叫做中子損失。而如果中子擊中了原子核，那個中子就叫做有效中子。
可以設想，假如一批核裂變反應所生成的有效中子數，比引起這一批核裂變反應的中子數要少。那麼，真是“王小二過年，一年不如一年”，每裂變一次，中子數量就會少一些。裂變次數越多，中子數也就越少，最後會使鏈式反應也進行不下去，就象點完了油的燈一樣，熄滅了。如果情況是這樣，那麼，這座由核燃料構成的反應堆，就沒“點燃”的性能。
損失的中子數，和反應堆的數量、形狀是有很大關係的。這一點是很容易懂得的，因為要是反應堆小，鈾235的原子核也少，中子逃出的表麵積就大，中子損失也就多。這樣的反應堆是點燃不起來的。但是，如果反應堆的質量增大，中子碰到原子核的機會就多了，核反應損失的中子數也就減少。當核反應堆的大小使核反應生成的有效中子數等於引起核反應的中子數時，鏈式反應就會既不增強、也不減弱地繼續進行下去。這種能夠引起鏈式反應，並使反應能夠單純地進行下去的反應堆，它所具有的質量，叫做“臨界質量”。為了使鏈式反應能夠進行下去，當然，反應堆起碼要達到臨界質量。
讓反應堆服從命令
反應堆中，除了反應堆的質量之外，中子擊中原子核的機會，與中子的運動速度有一定的關聯：速度慢的中子，要比速度快的中子容易擊中原子核。
但是，鈾235分裂時，產生的多是運動速度很快的快中子。這樣，要擊中原子核，問題就大了。有沒有辦法叫快中子跑得慢些呢？有的，通常是在反應堆中加進一些慢化劑去，慢化劑這種物質有個特點，就是它的原子核在碰到中子的時候，不會發生裂變反應。所以，當一個快中子愣頭愣腦，以每秒鍾兩萬千米速度前進的時候，這裏碰到了一個慢化劑的原子核，那裏又和另一個慢化劑的原子核撞個滿懷，這樣七碰八撞，它的速度就慢了下來，慢到每秒鍾的速度隻有2200米時，它的擊中鈾235原子核的命中率，也就高了。慢化劑並不神秘，常用的有水、重水、石墨、鈹等等。總之一句話，加進慢化劑就可以改善反應堆的點燃性能。