链式核反应（chain nuclear reaction）是指核反应产生的次级粒子（如中子）引发后续核反应形成连锁过程的反应方式，当反应体系足够大且杂质含量少时可实现自持链式核反应 。其核心机制为中子撞击可裂变材料的原子核引发裂变，释放能量并产生新中子，新中子持续触发裂变形成连续反应 。核反应堆内链式反应自续进行的条件一般用有效增殖系数K来表示，若K=1，链式反应过程处于稳定临界状态 。1934-1936年，恩里科·费米小组发现用石蜡减速后的“慢中子”比快中子更易被原子核俘获，由此建立了“费米寿命方程”，这项技术推动了核裂变与链式反应的可控实现。1942年12月，费米领导团队在美国芝加哥大学建造了世界上第一个核反应堆——“芝加哥1号堆”（即CP-1），其首次实现了人工可控的核裂变链式反应 。该反应堆建于芝加哥大学壁球场，其核心由铀丸和石墨块构成，通过镀镉的控制棒吸收中子以控制反应 。实验成功后，康普顿用“意大利航海家刚刚在新大陆登陆啦”的暗语向华盛顿报捷 。核反应堆通过控制棒（含硼材料）、慢化剂（石墨）等组件实现可控链式反应，控制棒吸收中子可调节反应速率，石墨材料通过慢化中子增强反应效率 。
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