Nuklearna reakcija je postupak koji dovodi do kombiniranja i modificiranja jezgre atoma i subatomskih čestica . Kroz ovu klasu procesa, jezgre se mogu kombinirati ili fragmentirati, apsorbirati ili osloboditi čestice i energiju prema svakom slučaju.

Kada se nuklearna reakcija proteže u vremenu budući da neutron uzrokuje fisiju atoma, a to rezultira time da se mnogi neutroni oslobađaju i uzrokuju nove fisije, govorimo o nuklearnoj lančanoj reakciji. Glavni uvjet za provedbu ove vrste reakcije je da barem jedan od neutrona koji se emitiraju u fisiji imaju svojstva za stvaranje druge fisije.

Povijest nuklearne lančane reakcije datira iz 1933., kada je Leó Szilárd, znanstvenik podrijetlom iz Mađarske, skovao taj pojam i godinu dana kasnije patentirao koncept jednostavnog nuklearnog reaktora. Druga ideja koja je poslužila za izgradnju nuklearnih reaktora bila je teorija koju je postavio fizičar Semyonov, iz Sovjetskog Saveza, nazvan kemijska reakcija ukupnog lanca, koja se također oslanja na više od jedne tehnologije koja koristi spaljivanje mješavine plina.

Tri godine nakon početne koncepcije, Szilárd nije pokušao lančanu reakciju koristeći indij i berilij, dva kemijska elementa. Tek krajem tridesetih godina prošlog stoljeća otkrio je, uz pomoć Enrica Fermija (fizičara talijanskog podrijetla) da bombardiranjem urana nizom neutrona može dobiti mnoštvo nusprodukata, jer se fisija događa u njegovoj jezgri. Nakon ovog nalaza, oni su napravili relevantne demonstracije.

Vrijedno je spomenuti da je otkriće Szilárda i Fermija navelo slavnog Alberta Einsteina da se pismom obrati predsjedniku Rooseveltu kako bi ga upozorio da nacistička Njemačka vjerojatno gradi atomsku bombu .

Prva samoodrživa nuklearna reakcija dogodila se u reaktoru koji je Fermi stvorio, koji je nazvao Chicago Pile-1, na Sveučilištu u Chicagu, krajem 1942. godine. Projekt Manhattan, kodno ime istrage, proveden je upravo tamo. da su Sjedinjene Države, Kanada i Ujedinjeno Kraljevstvo u Drugom svjetskom ratu provele s namjerom razvoja prve atomske bombe pred Nijemcima.