ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ
Ядерные реакции синтеза были использованы для получения искусственных трансурановых элементов. В качестве бомбардирующих частиц использовались ядра, например, неона, а в качестве мишеней — тяжелые ядра, расположенные в конце периодической системы элементов. Так, в лаборатории Г. Н. Флерова (Дубна, 1964 г.) был получен курчатовий — элемент с атомным номером 104:
Ядерные реакции могут быть вызваны также при бомбардировке ядер фотонами больших энергий (порядка средней энергии связи одного нуклона в ядре). Например, Д. Чадвик (1934) установил, что гамма-фотоны с энергией 
разрушают ядро дейтерия на протон и нейтрон (энергия связи нуклонов в дейтроне равна 
При помощи фотонов больших энергий 
можно извлечь из ядер протоны и нейтроны, например
Одной из важных проблем современной энергетики является осуществление управляемых реакций соединения ядер легких элементов в ядро тяжелого элемента, например синтез гелия из дейтерия и трития:
идущий с выделением 
энергии. Подобного рода соединения можно произвести различными способами; при их выборе определяющим фактором является необходимость преодоления электрического отталкивания ядер, для чего синтезируемым ядрам должны быть сообщены достаточно большие кинетические энергии. Бомбардировка одних ядер другими (в условиях, когда ядра мишени покоятся или когда пучки синтезируемых ядер летят навстречу) была бы нерентабельной ввиду малой вероятности столкновений и малой вероятности осуществления самой реакции синтеза при отдельном
столкновении; затрата энергии на ускорение ядер значительно превосходит энергетический эффект такого способа. Кроме того, реакция должна быть управляема (неуправляемая реакция такого типа осуществлена в водородной бомбе), а отвод выделяемой энергии — удобным.
Для увеличения вероятности столкновения ядер можно смешать оба газа, а для обеспечения их сближения до необходимых для реакции расстояний — повысить температуру 
смеси до значений, при которых кинетическая энергия ядер 
была бы достаточной (элементарный расчет дает 
около 
порядка нескольких сотен миллионов градусов). Одно из известных направлений в решении этой проблемы заключается в том, чтобы вызвать в смеси легких газов кратковременные очень мощные электрические разряды и воспользоваться «пинч-эффектом» — сжатием образовавшегося плазменного шнура собственным магнитным полем. В этом направлении достигнуты известные успехи, однако проблема еще далека до удовлетворительного решения. В последнее время при помощи мощного лазерного излучения, сфокусированного в малом объеме среды, удалось получить сверхвысокие температуры 
и вызвать термоядерную реакцию.
Ядерные цепные реакции протекают весьма быстро и могут иметь взрывной характер. В куске урана-235 энергия, выделяющаяся в единицу времени, заййсит не только от его массы (числа ядер), но и от формы этого куска. Допустим, например, что кусок чистого урана-235 имеет форму очень тонкого диска и при массе 
содержит 
ядер. Далее предположим, что в этом диске ежесекундно происходит 
делений и появляется 
новых нейтронов 
коэффициент размножения). Однако из этих нейтронов некоторая часть 
испарится с поверхности диска и лишь остальная часть 
будет производить дальнейшее деление. Так как диск при данной массе имеет большую поверхность, то отношение 
будет большим, а 
малым, поэтому количество ежесекундно выделяющейся энергии 
будет небольшим 
энергия, освобождающаяся при делении одного ядра; 
Если к этому диску присоединить второй, то масса полученного куска будет вдвое больше, но поверхность, с которой происходит испарение, увеличится незначительно. В новом куске урана 
будут вдвое больше, 
почти вдвое меньше (так как 
останется почти неизменным). Вследствие этого интенсивность процесса деления в двух дисках будет больше, чем 
т. е. при увеличении числа дисков мощность цепной реакции деления растет быстрее, чем масса делящегося вещества.
Для того чтобы рассматриваемый кусок урана не перегревался, необходимо отводить выделяющуюся энергию. Эта энергия может не только нагреть, но и испарить делящееся вещество. Если сближение дисков произвести очень быстро, то можно осуществить выделение энергии в виде взрыва. Очевидно, что при данной форме (например, цилиндра или шара) существует предельная масса вещества,
называемая критической, которая еще может сохраниться в твердом или жидком состоянии при полном отводе выделяющейся энергии, поэтому иметь кусок урана-235 с массой 
невозможно. В ядерных бомбах сближение двух кусков делящегося вещества производится при помощи выстрела и поэтому выделение энергии носит взрывной характер. Заметим кстати, что при взрыве бомбы лишь незначительная часть ядер участвует в цепной реакции.
