ปฏิกิริยานิวเคลียร์เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสของอะตอมสูญเสียอนุภาค subatomic ในระดับที่คุณสมบัติของมันมีการเปลี่ยนแปลง อะตอมดั้งเดิมขององค์ประกอบที่ผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์อาจกลายเป็นไอโซโทปที่แตกต่างกันหรือความหลากหลายขององค์ประกอบเดียวกันหรืออาจกลายเป็นองค์ประกอบที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีโดยทั่วไปซึ่งสามารถเกิดขึ้นเองนอกปฏิกิริยา การแผ่รังสีเพียงอธิบายกระบวนการของพลังงานหรือสิ่งของที่ถูกปล่อยออกมาจากอะตอมหรืออนุภาคอื่น ๆ อย่างไรก็ตามปฏิกิริยานิวเคลียร์ในระยะมักหมายถึงสถานการณ์ที่นิวเคลียสของอะตอมสองอะตอมชนกันและเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของนิวเคลียสอย่างน้อยหนึ่งแห่ง
ปฏิกิริยานิวเคลียร์สามารถเกิดขึ้นได้ในหลาย ๆ รูปแบบแต่ละแบบให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันมาก ในปฏิกิริยาฟิชชันอนุภาคที่มีขนาดใหญ่และไม่เสถียรมักเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือเป็นผลมาจากการชนแยกออกเป็นสองอนุภาคที่ต่างกัน ตรงกันข้ามเกิดขึ้นในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น: อนุภาคขนาดเล็กสองชนกันและนิวเคลียสของพวกเขารวมกันเพื่อสร้างอนุภาคขนาดใหญ่ ปฏิกิริยาฟิวชั่นเกิดขึ้นตามธรรมชาติในดาว แต่มนุษย์ส่วนใหญ่พยายามควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพและล้มเหลว ในปฏิกิริยาการแตกตัวนิวเคลียสจะถูกกระแทกอย่างแรงพอที่จะขับนิวตรอนหรือโปรตอนหลาย ๆ ตัวออกมาซึ่งจะเป็นการลดน้ำหนักอะตอมของอนุภาค
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อผลิตพลังงานที่สามารถใช้งานได้ อนุภาคที่ไม่เสถียรชนกันและแยกออกทำให้เกิดพลังงานจลน์และพลังงานความร้อนจำนวนมาก พลังงานนี้สามารถเก็บเกี่ยวได้โดยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และนำไปใช้สำหรับความกังวลของมนุษย์ มีความสนใจอย่างมากในการใช้ปฏิกิริยาฟิวชั่นเพื่อสร้างพลังงานเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะปล่อยพลังงานจำนวนมาก น่าเสียดายที่ปฏิกิริยาฟิวชั่นนั้นควบคุมได้ยากเป็นพิเศษ - เกิดขึ้นตามธรรมชาติในสภาวะความดันสูงและพลังงานสูงที่มีอยู่บนดาวฤกษ์
มีอนุภาคหลายชนิดหลายชนิดที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ อนุภาคอัลฟ่านั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับนิวเคลียสของอะตอมฮีเลียมและประกอบด้วยนิวตรอนสองตัวและโปรตอนสองตัวรวมกัน อนุภาคบีตาเป็นแค่อิเล็กตรอน พวกมันมีมวลที่เล็กกว่ามากและมีประจุเป็นลบ นิวตรอนถูกปลดปล่อยออกมาในปฏิกิริยานิวเคลียร์ พวกมันทะลุทะลวงมากเพราะพวกมันมีประจุเป็นกลางดังนั้นจึงมีกำลังน้อยที่ป้องกันไม่ให้มันผ่านสารต่าง ๆ รวมถึงผิวหนังของมนุษย์ รังสีแกมม่าเป็นรังสีที่ทำให้นิวเคลียสอยู่ในรูปของพลังงานบริสุทธิ์ พวกมันยังสามารถทะลุทะลวงได้สูงและสามารถผ่านได้เกือบทุกอย่างเพราะมวลที่ไม่มีอยู่และประจุเป็นกลาง
