Como regla general, a menor velocidad del neutrón, mayor probabilidad de fisionar con otros núcleos del combustible en los reactores que usan uranio 235 como combustible.
El isótopo más común del uranio, el U-238, es fisionable pero no fisible (esto significa que no puede sostener una reacción en cadena por sí mismo pero si se puede fisionar, específicamente por neutrones de una reacción de fusión).
Recordemos que, concretamente en las reacciones de fusión, se producían neutrones rápidos, los más energéticos. Estos se utilizaban para fisionar el material fisible de un eventual tamper de material fisible (U-235 o U-238).
Existen varios isótopos distintos, incluyendo el Pu-238, Pu-239, Pu-240, y Pu-241, pero no todos son fisibles: solamente el Pu-239 y Pu-241 pueden fisionar en un reactor de agua ligera (como la mayoría de los occidentales), siendo el plutonio-239 el preferido como combustible nuclear y para la producción de armas nucleares, porque tiene una tasa de fisión espontánea relativamente baja, así como una masa crítica baja.
Probablemente, la aplicación práctica más conocida de la energía nuclear es la generación de energía eléctrica para su uso civil, en particular mediante la fisión de uranio enriquecido. Para ello se utilizan reactores en los que se hace fisionar o fusionar un combustible.
La aparición de los 2,5 neutrones por cada fisión posibilita la idea de llevar a cabo una reacción en cadena, si se logra hacer que de esos 2,5 al menos un neutrón consiga fisionar un nuevo núcleo de uranio.
Esto se consigue rodeando los átomos por otro elemento con un Z pequeño, como por ejemplo hidrógeno, carbono o litio, material denominado moderador. Otros átomos que pueden fisionar con neutrones lentos son el 233 U o el 239 Pu.
El resto es _ 92 238 U, considerado fértil, ya que, aunque puede fisionar con neutrones rápidos, por activación con neutrones se convierte en _ 94 239 Pu, que sí es físil mediante neutrones térmicos.
En los reactores comerciales se hacen fisionar esos átomos fisibles con neutrones térmicos hasta el máximo posible (al grado de quemado del combustible se le denomina burnup), ya que se obtienen mayores beneficios cuanto más provecho se saca del combustible.
Después de una explosión atmosférica, los productos de la fisión nuclear, el material nuclear sin fisionar y los residuos de armas que han sido evaporados por el calor de la bola de fuego se condensan en una suspensión de finas partículas muy pequeñas de 10 nm a 20 micras de diámetro.
Los neutrones de alta velocidad (52.000 km/s), como los producidos en una reacción de fusión tritio-deuterio, pueden fisionar el uranio-238.
Esta reacción genera radicales que se pueden rearreglar espontáneamente para fisionar enlaces C-C y C-O o promover la apertura de anillos aromáticos.