原子核可以按几种方式进行反应并改变其本性。有些核是不稳定的，能自发放射质点和电磁辐射。这种从原子核自发地放射出射线的性质，称为放射性。具有放射性的同位素称为放射性同位素。例如铀－238自发地放射出α射线，α射线是氦－4核（α粒子）流。当铀－238失去一个α粒子剩下的是原子序数90和质量数为234的钍核，即（234）（90）Th。我们用以下核反应方程式表示：

（238）（92）U→（234）（90）Th+（4）（2）He

像这种原子核自发地发生核结构的改变称为核衰变或称放射性衰变。

       在以上核反应中，方程式两边质量数相等（238＝234＋4），同样方程式两边原子序数或核电荷也相等（92＝90＋2）。因此在书写核反应式时，要注意两边的质量数和原子序数应该平衡。此外，在书写核反应式时，我们不考虑原子核以什么形式存在，如单质或化合物，因为原子核的放射性与原子的化学结合状态无关，也不受任何物理和化学条件的影响。

       原子核还可以另一种方式改变其本性。当用中子或其它核菱击某一原子核时，产生了新的原子核，像这种原子核由外因而引起核结构的变化叫核反应。例如，氯－35被中子（10n）轰击，就碰撞产生硫－35核和质子（11p或11H），核反应式如下：

（35）（17）Cl＋（1）（0）n→（35）（16）S＋（1）（1）H

以上核反应可将靶核（（35）（17）Cl）和产生的核（（35）（16）S）分别写在括号的左边和右边，括号内首先写菱击粒子（n）再写射出粒子（p）。以上核反应可简单写为：

（35）（17）Cl（n，p）（35）（16）S

用各种粒子轰击原子核，可能产生自然界里没有发现的核，如上式中的（35）（16）S，称人造同位素。

       1934年约里奥－居里（Joliot－Curie，Frederic 1900～1958； Joliot－Curie，Irens 1897～1956）夫妇用α粒子轰击铝得到下列核反应：

（27）（13）Al+（4）（2）He→（30）（15）P+（1）（0）n

或写为                        （27）（13）Al（α，n）（30）（15）P

当α粒子停止轰击后，他们发现仍然有射线发射出来，并确定发射出的质点是正电子（01e），这是（30）（15）P衰变的结果：

（30）（15）P→（30）（14）Si+（0）（1）e

这一核反应的特点是用人工方法产生了放射性核。用人工方法获得新核的放射性称人工放射性。此后发现了很多人工放射性核。在已知的一千多种放射性同位素，绝大部分是人工产生的。