链式反应
能自持进行的原子裂变反应叫链式反应。在裂变装置(核弹头或反应堆)中，要实现自持核反应，必须用裂变核释放出的中子去轰击其它重核引起裂变，新的裂变又释放出新的中子，新的中子又去轰击其它重核引起裂变，依此不断进行。如铀235的核吸收一个中子后发生裂变，平均能放出2。
56个中子，钚239平均能放出2。9～3。0个中子。在被释放出的中子群中，一部分被没有裂变的原子核所俘获，引起进一步裂变，未被俘获的中子从物质中逃逸。假如每次裂变能有一个以上的中子保留下来继续参与裂变反应(即被其它原子核俘获)，那么下一“代”所能取得的裂变数就要比前一代的多，也才能形成自持链式反应。
也就是说，为了在核爆炸中取得高效率，在核装置的设计上要尽量减少中子从裂变系统中逃逸，同时要尽力避免裂变材料中掺入能吸收中子的杂质。
临界质量
为维持链式反应所需要的裂变材料的最小质量称为临界质量。少量的裂变材料不能维持链式反应(绝大多数中子逃逸了)。
临界质量的大小取决于裂变材料的种类、结构密度、几何形状以及核装置中有无中子反射层结构等。在固态物质形状中，球形的体积与表面积的比值最大，从单位球形裂变材料中逃逸出来的中子数最少，因此球形是临界质量最小的一种形状。如采用裸球，铀235和钚239的临界质量分别为52和10千克(铀235的密度小于钚239)。
降低临界质量有多种方法：一是用中子反射层作为包壳材料把裂变材料包起来，以使一部分向外逃逸的中子反射回裂变材料中，增加了中子数量以轰击重核。中子反射层可使裂变材料临界质量减小到原来的1/3到1/2，也就是在正常密度下，铀235和钚239的临界质量可分别减至13～15和5～10千克，这就为减小核弹头体积和重量乃至制造原子炮弹提供了方便。
二是压缩核材料，增加其密度。临界质量近似与密度平方的倒数成正比。三是巧妙的结构设计以使裂变材料发挥最大作用。
1、铀与钚进行核裂变，是原子核不稳定造成的，与核外电子无关。
2、原子核发生分裂时，会放出中子(如上所述)，否则就不能用来做核燃料。
3、核裂变产生的核废料中共有200-300种放射性核元素。用作核燃料的铀235裂变后所产生的核废料，主要是碘129和锝99等。它们都带有极强的放射性，寿命均大于50年。
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