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C'est un isotope fissile, car il se désintègre également sous l'effet d'un neutron thermique incident émis, par exemple, lors d'une fission spontanée, émettant à son tour, avec les produits de fission, plusieurs autres neutrons susceptibles chacun de provoquer la fission d'autres noyaux d'uranium 235 : c'est ce qu'on appelle une réaction en chaîne. Celle-ci ne s'observe qu'une fois atteinte la masse critique de matériau fissile, laquelle dépend notamment de la concentration de l'isotope fissile, et donc ici du degré d'enrichissement de l'uranium en isotope 235U. La masse critique peut être abaissée — ou la concentration d'isotope fissile réduite — si les neutrons sont modérés, car la probabilité de fission est plus élevée avec les neutrons thermiques : environ 1 000 barns, contre à peine 1 barn pour les neutrons rapides.
Si les bombes nucléaires les plus performantes sont généralement réalisées en plutonium 239 (qui est un matériau fissile un peu plus énergétique), les premières l'ont été en uranium 235, ce qui nécessitait des enrichissements à au moins 85 % d'U-235. Il demeure néanmoins possible de construire des bombes avec de l'uranium enrichi à seulement 20 % moyennant une masse critique plus élevée ou le recours à des technologies pointues mettant en œuvre des réflecteurs de neutrons.
Chaîne de désintégration naturelle
L'uranium 235 connaît également d'autres modes de désintégration, mais beaucoup plus rares[1].
![{\displaystyle \mathrm {{}_{\ 92}^{235}U{\xrightarrow[{7,038\times 10^{8}\ a}]{\alpha }}{}_{\ 90}^{231}Th{\xrightarrow[{25,52\ h}]{\beta ^{-}\ }}{}_{\ 91}^{231}Pa{\xrightarrow[{3,276\times 10^{4}\ a}]{\alpha }}{}_{\ 89}^{227}Ac{\begin{Bmatrix}{{\xrightarrow[{21,773\ a}]{98,62\%\beta ^{-}\ }}{}_{\ 90}^{227}Th{\xrightarrow[{18,718\ j}]{\alpha }}}\\{{\xrightarrow[{21,773\ a}]{1,38\%\alpha }}{}_{\ 87}^{223}Fr{\xrightarrow[{21,8\ min}]{\beta ^{-}\ }}}\end{Bmatrix}}{}_{\ 88}^{223}Ra{\xrightarrow[{11,434\ j}]{\alpha }}{}_{\ 86}^{219}Rn} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1ef37954721c7a9890889714bc5332c5dc811393)
![{\displaystyle \mathrm {{}_{\ 86}^{219}Rn{\xrightarrow[{3,96\ s}]{\alpha }}{}_{\ 84}^{215}Po{\xrightarrow[{1,778\ ms}]{\alpha }}{}_{\ 82}^{211}Pb{\xrightarrow[{36,1\ min}]{\beta ^{-}\ }}{}_{\ 83}^{211}Bi{\begin{Bmatrix}{{\xrightarrow[{2,13\ min}]{99,73\%\alpha }}{}_{\ 81}^{207}Tl{\xrightarrow[{4,77\ min}]{\beta ^{-}\ }}}\\{{\xrightarrow[{2,13\ min}]{0,27\%\beta ^{-}\ }}{}_{\ 84}^{211}Po{\xrightarrow[{0,516\ s}]{\alpha }}}\end{Bmatrix}}{}_{\ 82}^{207}Pb_{(stable)}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d2b5905b235a42ba21960820835879d9466396c1)
