Die Kernspaltung als kontinuierlicher Prozess verläuft in einer Kettenreaktion. Dabei spalten sich Atomkerne des Kernbrennstoffs unter Neutronenbeschuss . Sie setzten Energie und neue Neutronen frei. Diese können wieder andere Kerne des Brennstoffs spalten. Wenn die Erzeugung von Neutronen gerade ausreicht, um die Reaktion weiter zu erhalten, spricht man von der kritischen Masse . Im überkritischen Fall steigt die Anzahl der Neutronen und damit der Kernspaltungen pro Zeiteinheit an. Diese Form der Vervielfachung verläuft dann exponentiell.
Ein Beispiel veranschaulicht dies: Angenommen ein Neutron trifft auf einen Uran -Kern und spaltet diesen. Dann werden etwa zwei Neutronen freigesetzt. Spalten diese Neutronen nach einer Sekunde je wieder einen Urankern, so hat man danach bereits vier Neutronen und so weiter. In diesem Fall würde sich die Anzahl der Neutronen (und damit der freigesetzten Energie) pro Sekunde verdoppeln. Nach 20 Sekunden hätte man bereits über eine Million Neutronen. Alle zehn Sekunden vertausendfacht sich die Anzahl. Nach wenigen Minuten hätte man bereits mehr freigesetzte Neutronen, als es Atome im Universum gibt. Dieser starke dynamische Vorgang ermöglicht die Atombombe und ihre verheerenden Folgen.