واکنش زنجیره ای چیست؟

هنگامی که یک قطعه ی بزرگ اورانیم ۲۳۵ و یاپلوتونیم در زمانی کوتاه بمباران نوترونی میشود٬روند زیر اتفاق می افتد:
نخستین هسته شکافته می شود.این هسته دو یا سه نوترون را به خارج پرتاب می کند.این نوترون ها٬ ۲هسته ی دیگر را می شکافند و در مجموع به طور متوسط ۵نوترون ازاد میشود.وقتی چهار تا از این نوترونها به هسته های همجوار برخورد کنند و انها را بشکافند٬۸تا۱۲نوترون جدید بوجود میاید.این نوترونها با چشم پوشی از درصد ضایعاتشان٬دوباره هسته های دیگری را میشکافند و با هر شکافت مقدار عظیمی انرژی رها میشود. در این ضمن حدود ۲۰ نوترون جدید ایجاد میشود٬که ان ها نیز دوباره هسته هایی را مورد اصابت قرار می دهند و خلاصه در کسر بسیار کوچکی از ثانیه تعداد هسته های شکافته شده و مقدار انرژی ازاد شده بهمن اسا افزایش می یابد. این جریان را (واکنش زنجیره ای)می نامند.
روش غیر قابل کنترلی که در بالا بیان شد در بمب اتمی به کار گرفته می شود.حداقل جرم سوخت هسته ای که برای انجام یک واکنش زنجیره ای مورد نیاز است٬(جرم حیاتی)نامیده می شود.در اورانیم ۲۳۵ اینجرم تقریبا ۲۳کیلو گرم است.یک گلوله ی اورانیم به قطر ۱۳ سانتی متر همین جرم را دارد.اگر کمتر از این حد سوخت به کار گرفته شود٬تعداد بسیار زیادی نوترون از دست می رود.این نوترون ها بدون برخورد با هسته ای از محدوده ی توده ی اورانیم خارج میشوند.خوشبختانه واکنش زنجیره ای را میتوان کنترل کرد٬به این ترتیب که در هر ثانیه امکان انجام تعداد معینی شکافت را فراهم آورد.  دقیقا همین تکنیک در نیرو گاه های اتمی به کار گرفته می شود.