Pembelahan nuklir (nuclear fission) yaitu proses pembelahan satu atom menjadi dua atau lebih atom yang dapat melepaskan sejumlah energi walaupun tidak sebanyak energi yang dihasilkan oleh proses fusion (perpaduan). Proses ini biasa terjadi dalam Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dan bom atom. Proses ini membutuhkan energi yang lebih kecil daripada proses fusi (perpaduan) dan lebih mudah dilakukan.
Pembelahan atom ini disebut dengan reaksi fisi (fission nuclear), tetapi tidak semua atom dapat melakukan pembelahan walaupun berasal dari “marga” yang sama, Uranium misalnya. Ada beberapa anggota keluarga dari unsur uranium ini seperti U-235 dan U-238, dari kedua jenis uranium ini hanya unsur U-235 yang dapat digunakan dalam proses fisi. Proses ini terjadi dengan cara menembakkan neutron ke unsur U-235. Ketika satu neutron tepat mengenai inti, maka neutron ini akan bergabung dengan inti U-235 membentuk uranium jenis baru U-236.
Unsur yang baru terbentuk ini adalah unsur tidak stabil sehingga sangat mudah mengalami proses pembelahan. Selama proses pembelahan terjadi, U-236 melepaskan tiga neutron disertai pembebasan energi. Tiga neutron tadi selanjutnya menumbuk atom U-235 yang lain dan kembali terbentuk tiga atom U-236 yang baru. Seperti inilah yang terjadi seterusnya, dan tentunya setiap tahapan proses menjadikan reaksi yang dihasilkan tiga kali lebih besar. Reaksi inilah yang populer disebut dengan reaksi berantai.
Yang menjadi kendala saat ini adalah bahan baku untuk melakukan proses fisi. U-235 adalah unsur yang sangat sedikit terdapat di alam yakni hanya sekitar 0,7 %. sisanya adalah U-238 namun uranium jenis ini tidak dapat digunakan untuk proses fisi. Untuk itu diperlukan usaha untuk meningkatkan ketersediaan dari U-235, diantaranya adalah dilakukan dengan cara melakukan pengayaan uranium. Tetapi, proses penganyaan uranium ini harus mendapatkan pengawasan yang sangat ketat dari badan nuklir PBB yaitu IAEA. Pengawasan ini sangat penting untuk memastikan tidak terjadinya penyalahgunaan uranium untuk tujuan lain seperti persenjataan militer.
Sebenarnya ada proses nuklir lain selain fisi, yakni fusi. Ada perbedaan mengenai mekanisme dari dua proses reaksi nuklir ini meskipun hasil akhirnya sama yaitu untuk menghasilkan energi. Seperti yang telah dikemukakan di atas, jika reaksi fisi adalah pembelahan, maka reaksi fusi adalah sebaliknya yaitu proses penggabungan. Atom-atom kelas ringan seperti hidrogen yang bergabung membentuk atom helium sambil membebaskan energi. Proses ini hanya dapat terjadi di dalam suhu yang tinggi sekitar 10 juta kelvin. Suhu ini adalah suhu yang dimiliki inti bintang seperti matahari, dengan cara seperti inilah matahari kita menghasilkan energi. Meskipun memang, ada usaha untuk melakukan proses ini di bumi, namun kita terkenda dengan belum tersedianya perangkat untuk melakukan proses tersebut.
Sumber : Reaksi Nuklir: Membelah Atom dengan Proses Fisi | Artikelnesia
Fisi nuklir adalah proses pembelahan inti menjadi bagian-bagian yang hampir setara, dan melepaskan energi dan neutron dalam prosesnya. Jika neutron ini ditangkap oleh inti lainnya yang tidak stabil, inti tersebut akan membelah juga dan memicu reaksi berantai. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom (nukleus) akibat tubrukan inti atom lainnya sehingga menghasilkan energi dan atom baru yang mempunyai massa lebih kecil dan juga radiasi
elektromagnetik. Kalau reaksi fisi menghasilkan radiasi elektromagnetik, maka reaksi fusi menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma.
Reaksi fisi (nuclear fission) adalah proses dimana suatu inti berat(nomor massa >200) membelah diri membentuk inti-inti yang lebih kecildengan massa menengah dan satu atau lebih neutron. Karena inti berat tidakstabil dibandingkan produknya , proses ini melepaskan banyak energi.
Reaksi fisi inti yang dikaji pertama kali ialah pembombardiranuranium-235 dengan neutron lambat, yang kecepatannya sebanding dengankecepatan molekul udara pada suhu kamar. Pada kondisi ini, uranium-235mengalami fisi.
Beberapa contoh reaksi pembelahan inti :
Pada setiap pembelahan inti selalu dihasilkan energy sekitar 200MeV. Neutronyang dihasilkan dari reaksi pembelahan pertama dapat digunakan untukmenembak inti pada reaksi-reaksi pmbelahan selanjutnya, sehingga dapatterjadi reaksi pembelahan inti secara berantai. Energy yag dihasilkan pada pembelahan 235 gram 235-U ekivalen dengan energy yang dihasilkan pada pembakaran 500 ton batubara.
Reaksi fisi memiliki teori mengenai pembelahan inti yang digunakanoleh Lise Meitner–Otto Frisch dan Bohr–Wheeler pada tahun 1939. Teoritersebut dikembangkan berdasarkan model tetes cairan dengan memperhatikan.
Penjelasan mengenai kedua hal tersebut dikemukakan sebagai berikut :
Distorsi bentuk inti dalam keadaan tereksitasi
Bentuk inti ditentukan oleh gaya yang berlawanan yaitu: gaya tegangan permukaan yang cenderung mempertahankan bentuk sferik bola (agar luas permukaan minimum) dan gaya coulomb yang cenderung mengarah ke bentuk terdistorsi karena gaya tolak menolak antar proton. Bila suatu intitereksitasi karena menangkap neutron atau karena sebab lain, ia berisolasidan menghasilkan bentuk-bentuk terdiatorsi secara periodik. Jika energieksitasi tidak cukup memadai maka proses deeksitasi melalui pemancaran partikel alfa, dengan proses ini inti kembali terbentuk sferik. Sedangkan bila energy eksitasi cukup memadai, derajat distorsi meningkat dari bentukellipsoid menjdai bentuk yang menyempit ditengah sampai pada keadaandeformasi kritis, inti pecah menjadi dua fragmen yang masing-masingmembentuk sferik bola kembali disertai dengan pelepasan beberapaneutron. Teori Bohr–Wheeler mengungkapkan energi potensial intisebagai suatu fungsi deformasi pada setiap tahap proses pembelahandinyatakan sebagai r, parameter jarak pisah pusat massa kedua fragmen belahan.
Energetika pembelahan inti
Pembelahan inti 
menjadi fragment 
dan 
secara energetika,kebolehjadiannya diperhitungkan dari dua jenis energy yang saling berlawanan yaitu energy yang mendorong pembelahan, Ef, dan energyyang menghalangi pembelahan Eb.
