(cg. phân hạch), quá trình hạt nhân nguyên tử phân thành hai hoặc ba, bốn (hiếm gặp) hạt nhân nhẹ hơn, nhỏ hơn; có kèm theo phát ra vài nơtron thứ cấp, các lượng tử gamma và toả năng lượng. Sự PRHNNT do hai nhà vật lí Đức Han Ô. (O. Hahn) và Stơraxman (F. Strassman) phát hiện lần  đầu tiên (1939). Dựa trên PRHNNT, người ta thực hiện được phản ứng phân hạch dây chuyền không điều khiển (bom nguyên tử) và có điều khiển (lò phản ứng hạt nhân). PRHNNT tự phát, không do kích thích bên ngoài gây ra, được hai nhà vật lí Liên Xô Fliôrôp (G. N. Fl rov) và Pêtơrơjăc (K. A. Petrjak) quan sát thấy (1940) chỉ ở các nguyên tố nặng (vd. urani), quá trình này hạn chế khả năng tồn tại bền vững của các nguyên tố nặng đứng sau urani trong bảng tuần hoàn (nguyên tố siêu urani).