用高能粒子轰击原子核而放出一个或几个粒子的过程称为核反应。核反应过程可用下列形式的反应式表示：

式中，X是被轰击的原子核，称为靶核；a是入射粒子；Y是形成的新核，称为反冲核；b是反应后放出的粒子。
　　1919年，卢瑟福完成了第一次人工核反应，并在核反应中发现了质子。
　　1932年，约里奥－居里和查德威克在人工核反应中发现了中子()。
　　中子由于不带电而具有以下性质：中子经过物质时，不与原子中的电子发生作用，能量损失很少，因而具有强大的穿透本领；中子不会使原子电离，所以只有从中子产生的次级现象中才能观察到中子；中子不带电荷，不会受核电场的作用，因此中子比其他粒子更容易进入原子核内引发核的分裂。

　　用人为方法产生放射性元素的现象称为人工放射性现象。
　　在人工放射性现象中，发现了正电子( )。正电子的质量与电子质量相同，但具有与电子电荷等量的正电荷。人工放射性现象为人为放射性同位素提供了重要的实验基础。

　　在人工的转换反应中，所有的元素都可以得到人工的放射性同位素，放射性同位素的广泛应用大致可分为两类：

1. 射线的利用；
2. 示踪原子的利用。