Tuumareaktsioonid
Chadwicki eksperiment, milles berülliumi ja heeliumi tuumade põrkel tekkis süsiniku tuum, on üks näide tuumareaktsioonidest. Erinevalt keemilistest reaktsioonidest tekivad tuumareaktsioonides uued keemilised elemendid. Võimalikke tuumareaktsioone on väga palju, neid kasutatakse peamiselt keemiliste elementide looduses mitteesinevate isotoopide tootmiseks. Sobivaim vahend tuumareaktsiooni esilekutsumiseks on neutronite voog, sest neutron tänu laengu puudumisele liitub kergesti iga tuumaga, tuues kaasa reaktsiooniks vajalikku kineetilist energiat. Pealegi on meil tuumareaktori näol kasutada võimsad neutronkiirguse allikad.
Tuumareaktsioonides tekivad uued isotoobid.
Tehiselemendid
Kui tuuma satub neutron, siis muutub tuuma massiarv ühe võrra suuremaks. Tekib uus isotoop, reeglina ergastatud seisundis ja ebastabiilne. Ta laguneb, kiirates kas α- või β-osakese ja γ-kvante, muutudes jälle uueks nukliidiks, mis omakorda võib osutuda radioaktiivseks jne. Nii saab valmistada isotoope, mida looduses ei leidu. On valmistatud elemente, nagu tehneetsium ja promeetium, mille kõik isotoobid on üsna radioaktiivsed, s.t lühikese poolestusajaga ja mida seetõttu looduses pole.
Looduses on kõige raskema tuumaga element uraan. Inimene on aga loonud paarkümmend veel raskemat elementi, millest mõnda on saadud ainult sekundi murdosaks vaid mõni üksik aatomituum. Suuremas koguses on neist toodetud plutooniumi.
