Una reazione nucleare è un processo che coinvolge un nucleo atomico o più di un nucleo. I tipi più comuni sono
- Fusione nucleare, una reazione in cui due o più particelle si scontrano. Il risultato sono nuove particelle diverse dalle prime.
- Fissione nucleare, un nucleo che si frantuma in pezzi.
- Decadimento radioattivo, in cui un nucleo sputa fuori qualcosa, trasformandosi in un diverso tipo di nucleo.
Nel caso della radioattività la reazione è spontanea. La fissione e la fusione possono essere fatte di proposito, per liberare energia. Questa energia può poi essere usata per diverse cose, per esempio per produrre vapore (come in una centrale nucleare). Può anche essere usata come energia per una bomba.
Nell'esempio figura 6Li fonde con deuterio. Questo rende il Berillio che poi decade in due particelle alfa.
Le reazioni nucleari si verificano nel sole, nei reattori nucleari, negli acceleratori di particelle e nello spazio. Oltre al decadimento radioattivo, pochissime reazioni nucleari si verificano sulla terra, tranne che in questi luoghi speciali. I reattori nucleari utilizzano le reazioni nucleari per produrre calore ed elettricità. Gli acceleratori a volte provocano reazioni nucleari per produrre materiali radioattivi. Le particelle provenienti dallo spazio esterno provocano reazioni nucleari nell'atmosfera terrestre che rendono l'aria leggermente radioattiva.
Le reazioni nucleari differiscono dalle reazioni chimiche in quanto non hanno bisogno di un catalizzatore. Anche il decadimento radioattivo non può essere fermato, accelerato o rallentato.
