原発の燃料となっているウランは、同じ元素でも中性子の数の違いで核分裂を起こしやすいものがある。ウラン２３５がそうで、９２個の陽子と１４３個の中性子という計２３５個の小さな粒が集まって原子核ができており、中性子が原子核にあたって、核分裂反応が起きた結果、様々な元素の放射性物質（放射性の核種）ができる。放射性物質が半分の量に減るまでの時間を半減期という。半減期はヨウ素１３１は約８日、セシウム１３７は約３０年で、物質によって大きく異なる。核分裂生成物は、放射線を出しながらどんどん別の物質に変わる。その際に出る熱を崩壊熱といい、なかなか減っていかない。

９９年６月１８日、定期検査中の志賀原発１号機で原子炉内の制御棒３本が脱落する事故が発生、核分裂が起きる臨界状態が約１５分間続いた。２号機の建設を間近に控えていた北電は事実を隠蔽（いんぺい）。０７年３月１５日、電力会社のトラブル隠しを受けた国が各社に調査を指示して発覚した。以後、１号機は２年間、運転を停止中。２号機訴訟は同事故が起きた２カ月後の９９年８月に提訴された。

核分裂の連鎖反応が安定した状態で続くこと。原子炉にとって特別重要な段階で、実質的に動き出したといえる。プルトニウムなど核物質の原子核に中性子がぶつかると核分裂が起きる。核分裂の際に発生する熱で電気を起こすのが原子力発電だ。もんじゅの場合、核分裂で一つの原子核から中性子が新たに平均３個飛び出す。この中性子がさらに別の原子核にぶつかって核分裂を起こし……と続く。中性子を吸収する制御棒を徐々に引き抜いてその数が一定になるように調整し、核分裂の連鎖反応が安定的に保たれた状態が「臨界」。コピー機に例えれば、スイッチを入れることが制御棒を引き抜く作業にあたり、機械が温まってコピーできる状態になったのが「臨界」だ。