Ядерные реакции — это процесс превращения атомных ядер, вызванный взаимодействием ядер друг с другом или с частицами. Обычно ядерные реакции происходят при бомбардировке тяжелых атомных ядер более легкими ядрами или частицами.

Первая искусственная ядерная реакция была осуществлена Э. Резерфордом в 1919 году в опытах по обнаружению протонов в продуктах распада ядер. Резерфорд бомбардировал атомы азота α-частицами. При соударении частиц происходила ядерная реакция, протекавшая по следующей схеме:

Наиболее интересными для науки и практики являются реакции, протекающие при взаимодействии ядер с нейтронами. Так как нейтроны лишены электрического заряда, они беспрепятственно могут проникать в атомные ядра, вызывая их превращения. Выдающийся итальянский физик Э. Ферми первым начал изучать реакции, инициируемые нейтронами. Он обнаружил, что ядерные превращения вызываются не только быстрыми, но и медленными нейтронами, движущимися с тепловыми скоростями (говорят, что частица обладает тепловой скоростью, если ее кинетическая энергия имеет тот же порядок, что и средняя кинетическая энергия молекул газов, составляющих воздух, при нормальных условиях).

Используются ядерные реакции для изучения строения атомных ядер, получения ядерной энергии и радиоактивных изотопов. В результате ядерных реакций могут образовываться новые радиоактивные изотопы, которых нет на Земле в естественных условиях.