Druhý, štiepny proces štartujúci absorpciou jedného neutrónu v urániu-235 uvolnuje približne 2.5 neutrónov v priemere, z delenia jadier. Neutróny uvolnené takýmto spôsobom rýchlo zaprícinujú štiepenie dalších dvoch atómov, tým dochádza k uvolneniu štyroch alebo viacerých neutrónov, ktoré spustia samo sa podporujúce série nukleárnych štiepení alebo retazovú reakciu, ktorá postupne uvolnuje nukleárnu energiu. Prírodne sa vyskytujúci urán obsahuje iba 0.71 percent uránu-235, zvyšok je nefosílny izotop urán-238. Objem prírodného uránu ako takého, bez ohladu na velkost nemôže udržat retazovú reakciu, lebo len urán-235 je lahko štiepitelný. Pravdepodobnost, že štiepenie neutrónu s pociatocnou energiou 1 MeV bude indukovat štiepenie je velmi malá, ale môže byt zvýšená stonásobne, ak dôjde k spomaleniu neutrónu cez série elastických zrážok z lahkými jadrami, ako sú napríklad vodík, deuterón, alebo uhlík. Tento fakt je dôležitý pri výrobe praktických energiu produkujúcich štiepnych reaktorov. V decembri 1942 sa na univerzite v Chicagu podarilo talianskemu fyzikovi Enricovi Fermimu, vytvorit prvú retazovú reakciu vôbec. Bola založená na využití prírodného kusa uránu rozloženého vnútri cistého grafitu. Vo Fermiho laboratórnom reaktore, grafitový regulátor poslúžil ako spomalovac neutrónov. Nukleárne reaktory
Prvé rozsiahle nukleárne reaktory boli postavené v roku 1944 v Hanforde vo Washingtone, na produkciu nukleárnych zbraní. Palivom bola prírodná uránová ruda a moderátorom, grafit. Plutónium bolo v týchto továrnach vyrobené neutrónovou absorpciou v uráne-238, energia, ktorá tým vznikala nebola využitá. Lahké a Tažké vodné reaktory. Rôznorodé typy reaktorov, charakterizovaných typom paliva, moderátorom a chladiacou látkou boli postavené po celom svete na produkciu elektrickej energie. V Spojených Štátoch Amerických, z niekolkými výnimkami, reaktory využívajú nukleárne palivo vo forme uránového oxidu izotopicky obohateného o 3 percentný urán-235. Moderátor a chladic sú velmi cisté látky, najbežnejšie voda. Reaktor takéhoto typu je oznacovaný ako lahký vodný reaktor /LWR/. V tlakovom vodnom reaktore, ktorý je verziou lahkého vodného reaktora, vodný chladic pôsobí pri tlaku asi 150 atmosfér. Voda je potom pumpovaná cez jadro reaktora kde dosahuje teplotu 325 0C. Super horúca voda je dalej pumpovaná cez parný generátor, kde pri tepelných výmenách, kde druhý prúd vody je zohrievaný a mení sa na paru. Táto para pohána jednu alebo viaceré turbíny, potom sa zahustuje a pumpuje spät do parného generátora. Druhý prúd vody je izolovaný od reaktorového jadra a preto nie je rádioaktívny.