Tre tipi di cambiamento nucleare sono la fissione, la fusione e il decadimento radioattivo. Il cambiamento nucleare avviene nelle reazioni nucleari che modificano il numero di protoni nei prodotti di reazione.
Il cambiamento nucleare non è lo stesso del cambiamento chimico perché il cambiamento nucleare trasforma il nucleo degli atomi. Nelle reazioni di fissione nucleare, un atomo più pesante del ferro si divide in due o più piccoli atomi. Un esempio è l'uranio-235 che si divide in bario-137, krypton-97 e alcuni neutroni extra. La fissione è una reazione esotermica, nel senso che produce energia termica. Questo processo produce spesso neutroni e fotoni liberi sotto forma di raggi gamma e rilascia una quantità molto grande di energia anche per gli standard energetici del decadimento radioattivo.
La fusione nucleare è l'opposto della fissione. Una reazione di fusione consiste di due o più atomi più piccoli del ferro che si combinano per formare atomi più grandi. La fusione è ciò che accade al sole quando due atomi di idrogeno si fondono insieme in elio. È anche una reazione esotermica.
Esistono tre tipi di decadimento nucleare: alfa, beta e gamma. Nel decadimento alfa, il numero atomico dell'elemento radioattivo viene ridotto di due e viene emessa una particella alfa. Nel decadimento beta, il numero atomico dell'elemento radioattivo aumenta di uno e rilascia un elettrone e un antineutrino. Il decadimento gamma non modifica l'identità ma la forma del nucleo.
