एक परमाणु प्रतिक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जो परमाणुओं और उप- परमाणु कणों के नाभिक को जोड़ती और संशोधित करती है। प्रक्रियाओं की इस श्रेणी के माध्यम से, नाभिक को प्रत्येक मामले के अनुसार कणों और ऊर्जा को संयोजित या विखंडित, अवशोषित या जारी किया जा सकता है।
जब एक न्यूट्रॉन प्रतिक्रिया समय के साथ फैलती है क्योंकि एक न्यूट्रॉन एक परमाणु के विखंडन का कारण बनता है, और इसके परिणामस्वरूप कई न्यूट्रॉन रिलीज़ होते हैं और नए फ़िक्शन का कारण बनते हैं, हम परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया की बात करते हैं। इस प्रकार की प्रतिक्रिया के लिए मुख्य शर्त यह है कि विखंडन में उत्सर्जित होने वाले न्यूट्रॉन में से कम से कम एक और विखंडन उत्पन्न करने के गुण हों।परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया का इतिहास 1933 से है, जब हंगरी के मूल रूप से वैज्ञानिक लेओ स्ज़िलैर्ड ने इस शब्द को गढ़ा और एक साल बाद एक साधारण परमाणु रिएक्टर की अवधारणा का पेटेंट कराया। एक और विचार जिसने परमाणु रिएक्टर बनाने का काम किया, वह सोवियत संघ के भौतिक विज्ञानी शिमोनोव द्वारा पोस्ट किया गया सिद्धांत था, जिसे कुल श्रृंखला रासायनिक प्रतिक्रिया कहा जाता है, जो गैस मिश्रण भस्म का उपयोग करने वाली एक से अधिक प्रौद्योगिकी पर भी निर्भर करता है।
प्रारंभिक गर्भाधान के तीन साल बाद, स्ज़ीलार्ड इंडियम और बेरिलियम, दो रासायनिक तत्वों का उपयोग करते हुए एक श्रृंखला प्रतिक्रिया का प्रयास करने में विफल रहे। केवल 30 के दशक के अंत में, उन्होंने एनरिको फर्मी (इतालवी मूल के एक भौतिक विज्ञानी) की मदद से पता लगाया कि न्यूट्रॉन की एक श्रृंखला के साथ यूरेनियम पर बमबारी करके, उत्पादों की बहुलता प्राप्त करना संभव है, क्योंकि इसके नाभिक में विखंडन होता है। इस खोज के बाद, उन्होंने प्रासंगिक प्रदर्शन किया।
गौरतलब है कि स्ज़ीलार्ड और फर्मी की खोज ने चर्चित अल्बर्ट आइंस्टीन को राष्ट्रपति रूजवेल्ट से पत्र लिखकर चेतावनी दी थी कि नाजी जर्मनी शायद परमाणु बम बना रहा है ।
पहली आत्मनिर्भर परमाणु प्रतिक्रिया एक रिएक्टर में हुई, जिसे फर्मी ने बनाया, जिसे उन्होंने शिकागो पाइल -1 नाम दिया, 1942 के अंत में शिकागो विश्वविद्यालय में। जांच के कोडनेम मैनहट्टन प्रोजेक्ट को वहीं किया गया। कि संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और यूनाइटेड किंगडम ने द्वितीय विश्व युद्ध में जर्मनों से पहले पहला परमाणु बम विकसित करने के इरादे से किया था।