粒子が原子核と衝突して起こる反応。
主なもの
ここでいう粒子は中性子や陽子に限らず電子、パイ中間子、ミューオン、光子などいろいろな粒子をさす。
核融合反応
軽い原子核同士が衝突して起こる反応。衝突後に衝突前より重い粒子に変化するその際変化した粒子や余って放出された粒子は大きなエネルギーを持っている。エネルギー源として使うときはこのエネルギーを使うことになる。
核分裂反応
重い原子核に中性子など粒子を捕獲させると非常に不安定になり、２つの軽い物質に分かれる。この時中性子などの別の粒子も複数個一緒に出すことが多い。このとき、反応前と反応後では原子量が合わない。そのなくなった分の質量がエネルギーとなって放出される。原子力発電所などではこのエネルギーから変換された熱エネルギーを利用している。
核破砕反応
加速した原子核を標的となる原子核に衝突させると複数の破砕片となる。これらの破砕片は陽子の数が過剰なものや中性子の数が過剰なものに崩壊するので、天然に存在しない極めて短寿命な核種が含まれる。これらの粒子は宇宙での元素生成の究明や超重元素(原子番号92のウランより重い元素)の生成、産業への応用といった目的の研究に利用されている。
