Çekirdekler proton ve nötronlardan meydana gelir. Aynı sayıda proton fakat farklı sayıda nötron olan çekirdeklere “izotop” denir. doğal hidrojenin iki izotopu vardır. bunların kütle sayıları A = 1 ve A = 2 dir. kütle sayısı 3 olan hidrojen izotopu ie laboratuarda elde edilmiş ve ömürleri çok azdır. Bunlara göre; ₁H¹, hidrojenin en yaygın hali, ₁H² döteryum, ₁H³ ise trityumdur (T.L.SWIHART, 1970).

Çekirdekten bir veya daha fazla sayıda çekirdek meydana gelmesi olayına “çekirdek reaksiyonları” denir. çarpışan iki proton (₁H¹) örneğini ele alalım. Bu çarpışmada He² helyum izotopu olan (Z = 2, A = 2) çekirdeği meydana gelir. Bununla beraber, bu şekilde iki proton, açık bir çekirdek reaksiyonu olmadan basit olarak çarpışırlar. Böyle bir çarpışmada, iki farklı parçacık ₁H² çekirdeği bırakarak pozitron ve nötrino salar. “Pozitron” (Z=1, A=0) elektrona eşittir. Sadece yükü pozitiftir ve b⁺ ile gösterilir. “Nötrino” (Z=A=0) olup, kütle ve yükü yoktur. Nötrino u ile gösterilir. Elekron ve pozitronlara “b-parçacıkları” denir. Bu çekirdek reaksiyonu şu şekilde gösterilir.

₁H¹ + ₁H¹ ® ₁H² + b⁺ + u                                                                                   (1)

(T.L.SWIHART, 1970).

            Çekirdek reaksiyonları oluştukları zamana göre a) Hızlı tepkimeler b) Yavaş tepkimeler olmak üzere iki gruba ayrılır. Hızlı tepkimelerde gelen parçacığın dalga boyu çekirdek boyutları yanında kısadır. Yani doğrudan doğruya etkileşme olur. Yavaş tepkimelerde ise gelen parçacık çekirdeğin tümü ile etkileşir (C. YALÇIN, 1981).