Tres tipos de cambio nuclear son la fisión, la fusión y la desintegración radiactiva. El cambio nuclear ocurre en reacciones nucleares que cambian el número de protones en los productos de reacción.
El cambio nuclear no es lo mismo que el cambio químico porque el cambio nuclear transforma el núcleo de los átomos. En las reacciones de fisión nuclear, un átomo más pesado que el hierro se divide en dos o más átomos más pequeños. Un ejemplo es la división de uranio-235 en bario-137, criptón-97 y algunos neutrones adicionales. La fisión es una reacción exotérmica, lo que significa que produce energía térmica. Este proceso a menudo produce neutrones y fotones libres en forma de rayos gamma, y libera una gran cantidad de energía incluso por los estándares energéticos de la desintegración radiactiva.
La fusión nuclear es lo opuesto a la fisión. Una reacción de fusión consiste en dos o más átomos más pequeños que el hierro que se combinan para formar átomos más grandes. La fusión es lo que sucede en el sol cuando dos átomos de hidrógeno se fusionan en helio. También es una reacción exotérmica.
Hay tres tipos de desintegración nuclear: alfa, beta y gamma. En la desintegración alfa, el número atómico del elemento radiactivo se reduce en dos y se emite una partícula alfa. En la desintegración beta, el número atómico del elemento radiactivo aumenta en uno y libera un electrón y un antineutrino. La descomposición gamma no cambia la identidad sino la forma del núcleo.