A nukleáris reakció olyan reakció, amely megváltoztatja a mag tömegét. A nukleáris reakciók mind a természetben, mind a nukleáris reaktorokban fordulnak elő. A nukleáris reaktorokban a standard nukleáris reakció az urán-235 bomlása.
A periódusos táblázat szupersúlyos elemei, azaz azok, akiknek az atomi száma meghaladja a 83-at, alpha bomláson megy keresztül, hogy csökkentsék a protonok és a neutronok számát az atom magjában.
A magas neutron és proton arányú elemek béta-bomláson mennek keresztül, amelyben egy neutron protonra és elektronra változik. Mivel az egész folyamat az atom magjában zajlik, és a mag csak protonokat és neutronokat tartalmazhat, az előállított elektronot a magból béta-részecske-ként kibocsátják.
A gamma-bomlás, a többi radioaktív bomlásmóddal ellentétben, nem változtatja meg az atom atomjában lévő protonok és neutronok számát, hanem az atom energiaszintjét egyével csökkenti.
Egy példa az alfa-bomlásra az urán-235 torium-231-re történő bomlása lenne:
A béta bomlás egyik példája az urán-235 bomlása neptunium-235-re:
Példa a technécium-99m gamma-bomlására technécium-99-re:
A Tc-99m 'm' metastabilja, ami egy atom, ion vagy atommag szempontjából azt jelenti, hogy az atom gerjesztett állapotban van.