kjernefysisk spallasjon forekommer naturlig I Jordens atmosfære på grunn av virkningen av kosmiske stråler, og også på overflaten av legemer i rommet som meteoritter og Månen. Bevis på kosmisk strålingsspallasjon (også kjent som «spoliation») ses på ytre overflater av legemer, og gir et middel til å måle lengden på eksponeringstiden. Sammensetningen av de kosmiske strålene indikerer også at de har lidd spallasjon før De nådde Jorden, fordi andelen lyselementer som litium, bor og beryllium i dem overstiger gjennomsnittlig kosmisk overflod; disse elementene i kosmiske strålene ble tydeligvis dannet fra spallering av oksygen, nitrogen, karbon og kanskje silisium i kosmisk strålekilder eller under deres lange reise her. Kosmogene isotoper av aluminium, beryllium, klor, jod og neon, dannet ved spallering av terrestriske elementer under kosmisk strålebombardement, har blitt oppdaget på Jorden.
Kjernefysisk spallering er en av prosessene der en partikkelakselerator kan brukes til å produsere en stråle av nøytroner. En partikkelstråle bestående av protoner på rundt 1 GeV blir skutt inn i et mål som består av kvikksølv, tantal, bly eller annet tungmetall. Målkjernene er begeistret og ved deexcitation blir 20 til 30 nøytroner utvist per kjerne. Selv om dette er en langt dyrere måte å produsere nøytronbjelker enn ved en kjedereaksjon av fisjon i en atomreaktor, har den fordelen at strålen kan pulseres relativt enkelt. Videre er den energiske kostnaden for en spallasjonsnutron seks ganger lavere enn for et nøytron oppnådd via atomfisjon. I motsetning til fisjon, kan ikke spallasjonsnøytroner utløse ytterligere spallasjons-eller fisjonsprosesser for å produsere ytterligere nøytroner. Derfor er det ingen kjedereaksjon, noe som gjør prosessen ikke-kritisk. Observasjoner av spallasjon av kosmisk stråling hadde allerede blitt gjort på 1930-tallet, men de første observasjonene fra en partikkelakselerator skjedde i 1947, og begrepet «spallasjon» ble laget av Nobelist Glenn T. Seaborg samme år.
Produksjon av nøytroner ved en spallasjonskilde for nøytronrediger
generelt begynner produksjonen av nøytroner ved en spalleringskilde med en kraftig protonakselerator. Akseleratoren kan bestå av en linac (Som I Den Europeiske Spallasjonskilden) eller en kombinasjon av linac og synkrotron (F .eks. SOM et eksempel ER ISIS-nøytronkilden basert på noen komponenter fra Den tidligere Nimrod-synkrotronen. Nimrod var ikke konkurransedyktig for partikkelfysikk, så den ble erstattet med en ny synkrotron, først ved hjelp av de opprinnelige injeksjonene, men som produserer en svært intens pulserende stråle av protoner. Mens Nimrod ville produsere rundt 2 µ ved 7 GeV, PRODUSERER ISIS 200 µ ved 0,8 GeV. Dette pulseres med en hastighet på 50 Hz, og denne intense strålen av protoner er fokusert på et mål. Eksperimenter har blitt gjort med utarmet uran mål, men selv om disse produserer de mest intense nøytron bjelker, de har også de korteste liv. Generelt, derfor, tantal eller wolfram mål har blitt brukt. Spallasjonsprosesser i målet produserer nøytronene, først ved svært høye energier – en god brøkdel av protonenergien. Disse nøytronene blir så bremset i moderatorer fylt med flytende hydrogen eller flytende metan til energiene som trengs for spredningsinstrumentene. Mens protoner kan være fokusert siden de har kostnad, chargeless nøytroner kan ikke være, så i denne ordningen instrumentene er arrangert rundt moderatorer.
Inertial confinement fusion har potensial til å produsere størrelsesordener flere nøytroner enn spallation. Dette kan være nyttig for nøytron radiografi, som kan brukes til å lokalisere hydrogenatomer i strukturer, løse atom termisk bevegelse, og studere kollektive excitasjoner av fotoner mer effektivt enn Røntgenstråler.