As reaccións nucleares son aquelas reaccións onde se altera a composición dos núcleos atómicos liberándose enormes cantidades de enerxía. Algúns núcleos son inestables, emiten espontaneamente partículas e radiación electromagnética. Tales emisións espontáneas provenientes do núcleo dun átomo reciben o nome de radioactividade. Nos reactores nucleares ocorre isto, pero en condicións controladas; porén nas armas nucleares non hai control, de aí o seu gran poder destrutivo.
Un exemplo é o U-238, que espontaneamente emite raios alfa (núcleos de helio) e libera Th-234.
