核変換
1901年、フレデリック・ソディはトリウムがラジウムへと自然に放射性崩壊(アルファ崩壊)することを発見した。彼はすぐさまこの発見を同僚のアーネスト・ラザフォードに報告した。
1919年、ラザフォードは窒素にアルファ粒子を照射することによって酸素に核変換(N + α → O + p. )することに成功した。これは核反応(ある物質の放射性崩壊により放出された粒子が他の原子核を変換する反応)を観測した世界初の出来事であった。
1932年には、ついに完全に人工的な核反応かつ核変換がラザフォードの同僚であるジョン・コッククロフトとアーネスト・ウォルトンによって達成された。彼らは陽子を人工的に加速し、リチウム7へ照射し、二つのアルファ粒子へ分裂させた。また同年、マーク・オリファントは二つの重水素を加速衝突させることでヘリウムを作り出す、人工的な核融合に成功した。
1938年には、オットー・ハーン、リーゼ・マイトナー、そして助手のフリッツ・シュトラスマンは核分裂反応を発見した。
1942年、エンリコ・フェルミを中心としたシカゴ大学の研究チームが世界最初の制御核分裂連鎖反応を成功させた。
化学において、化学結合で結ばれた原子群である分子は基本的な要素の一つであるが、化学反応によってその分子の構成は比較的容易に変化する。一方、その分子の構成要素である原子(の原子核)もまた核力で結ばれた陽子と中性子の群でしかないため、分子同様、原子もその構成(核種)は、分子ほど容易ではないものの、変化することがある。この原子の原子核の構成の変化(核種の変化)を核変換(nuclear transmutation)と呼ぶ。
原子核物理学において基本的な現象である放射性核種が放射線を放出して別の核種へと変わる放射性崩壊は核変換の一種であるが、純粋に人工的な核変換は、1932年のコッククロフトとウォルトンによる、加速器を用いた核種の変換の成功に始まる。なお、核分裂反応、核融合反応も核変換の一種である。
核変換によって生成される代表的な物質としてはプルトニウム239がある。