reakcja jądrowa, zmiana tożsamości lub właściwości jądra atomowego, wywołana bombardowaniem go cząstką energetyczną. Cząstka bombardująca może być cząstką Alfa, fotonem promieniowania gamma, neutronem, protonem lub ciężkim Jonem. W każdym razie bombardująca cząstka musi mieć wystarczająco dużo energii, aby zbliżyć się do dodatnio naładowanego jądra w zasięgu silnej siły jądrowej.
typowa reakcja jądrowa obejmuje dwie reagujące cząstki—ciężkie jądro docelowe i lekką cząstkę bombardującą—i wytwarza dwie nowe cząstki—cięższe jądro produktu i lżejszą cząstkę wyrzuconą. W pierwszej zaobserwowanej reakcji jądrowej (1919) Ernest Rutherford bombardował azot cząstkami alfa i zidentyfikował wyrzucone lżejsze cząstki jako jądra wodoru lub protony (11h lub p), a jądra produktu jako rzadki izotop tlenu. W pierwszej reakcji jądrowej wytwarzanej przez sztucznie przyspieszane cząstki (1932) angielscy fizycy J. D. Cockcroft i E. T. S. Walton bombardowali lit przyspieszonymi protonami i w ten sposób wytworzyli dwa jądra helu, czyli cząstki alfa. Ponieważ stało się możliwe przyspieszenie naładowanych cząstek do coraz większej energii, zaobserwowano wiele wysokoenergetycznych reakcji jądrowych, które wytwarzają różnorodne subatomowe cząstki zwane mezonami, barionami i cząstkami rezonansowymi.