Böyle bir çekirdek bölünmesi reaksiyonu kesikli değildir. Çünkü reaksiyondan çıkan nötronlar diğer U-235 bölünmemiş çekirdeklerini de fissiona uğratır. Bu suretle mevcut U-235 kalmayanfa kadar giderek artan şiddette devam eder ki buna zincir reaksiyonu denir. Nükleer reaktörlerin ve atom bombasının çalışma prensibi zincir reaksiyonu temeline dayanır.Zincir reaksiyonun devam edebilmesi için fisyondan elde edilen nötronların uranyum kütlesini terk etmeden diğer U-235 çekirdeklerine çarptırılması gerekir. Bu yüzden bombada kullanılacak radyoelement belirli bir kütle değerinden az olmamalıdır. Bu sınır kütleye “kritik kütle” denir. Bu kütlenin altındaki uranyumdan nötronlar bir tesir göstermeden çıkıp giderler ve zincir reaksiyonu olmaz. Kritik kütleden biraz az kütleye sahip U-235 (A) nötron kaynağı ile birlikte bulunur. Patlama için diğer bir U-235 kütlesi A’nın içine girer ve kritik kütle aşılmış olur. Zincir reaksiyonu başlar.

İlk atom bombası 16 Temmuz 1945’te Alamagor’da denenmiştir. 6 Ağustos 1945’te Hiroshima ve 9 Ağustos 1945’te Nagazaki’ye atılan bombalar bu prensiple çalışan silahlardır. Yalnız, kullanılan ilk bombada radyoelement U-235 iken ikincisinde Pu-239 izotopudur.

İlk bomba 20.000 ton TNT’nin patlama gücündedir ve 100.000 insan hayatına mal olmuştur. Atıldığı yerde bugün bile bitkiler yetişmemektedir. Bunun sebebi esas zincir reaksiyonun yanında meydana gelen ve yarı ömrü çok uzun olan pek çok tip radyoelement izotopunun çevreye bulaşmasıdır.

Nükleer Enerji Reaktörleri: Zincir reaksiyonlarının kontrollü olarak yapıldığı enerji üreten tesislerdir. Fission enerjisi çeşitli tip soğutucularla elektrik enerjiyi üreten ünitelere aktarılır. Gereğinden fazla ısı çıkması durumunda, grafit, ağırsu (D₂O) berilyum gibi moderatör adı verilen maddelerle nötronların hızı azaltılarak fission yavaşlatılır ya da durdurulur.

Nükleer reaktörlerin üç çalışma amacı vardır.

1. Atom bombası için yukarıdaki reaksiyonlara göre Pu üretimi,
2. Elektrik üretimi ve
3. Radyoizotopların elde edilmesi.

Elde edilen radyoizotoplardan; Co-60, P-32, I-137 endüstride kalite kontrol işlemlerinde, tıpta tedavi ve teşhis maksadıyla kullanılır.