แบบจำลองนิวเคลียสผสมคำอธิบายของนิวเคลียสอะตอมที่เสนอ (1936) โดยนักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก Niels Bohr เพื่ออธิบายปฏิกิริยานิวเคลียร์เป็นกระบวนการสองขั้นตอนซึ่งประกอบด้วยการก่อตัวของนิวเคลียสกลางที่ค่อนข้างยาวนานและการสลายตัวที่ตามมา ขั้นแรกอนุภาคของการทิ้งระเบิดจะสูญเสียพลังงานทั้งหมดไปยังนิวเคลียสเป้าหมายและกลายเป็นส่วนสำคัญของนิวเคลียสใหม่ที่ตื่นเต้นและไม่เสถียรซึ่งเรียกว่านิวเคลียสผสม ขั้นตอนการก่อตัวใช้ระยะเวลาประมาณเท่ากับช่วงเวลาสำหรับอนุภาคการทิ้งระเบิดเพื่อเดินทางผ่านเส้นผ่านศูนย์กลางของนิวเคลียสเป้าหมาย (ประมาณ 10 −21วินาที) ที่สองหลังจากระยะเวลาค่อนข้างนาน (โดยทั่วไปคือตั้งแต่ 10 ถึง19ถึง 10 to15วินาที) และเป็นอิสระจากคุณสมบัติของสารตั้งต้นนิวเคลียสผสมสลายตัวโดยปกติจะเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่ถูกขับออกและนิวเคลียสของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่นสารประกอบนิวเคลียสซิลิคอน -28 นั้นเกิดจากการทิ้งระเบิดอลูมิเนียม -27 ด้วยโปรตอน (ไฮโดรเจน -1 นิวเคลียส) นิวเคลียสของสารประกอบนี้รู้สึกตื่นเต้นหรืออยู่ในสถานะพลังงานสูงและอาจสลายไปในแมกนีเซียม -24 และฮีเลียม -4 (อนุภาคแอลฟา), ซิลิคอน -27 และโปรตอน, ซิลิคอน -28 ที่มีความเสถียรและแกมม่า - เรย์โฟตอนหรือโซเดียม -24 บวกสามโปรตอนและหนึ่งนิวตรอน
แบบจำลองสารประกอบนิวเคลียสนั้นประสบความสำเร็จอย่างมากในการอธิบายปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากอนุภาคของการทิ้งระเบิดพลังงานต่ำ (นั่นคือขีปนาวุธที่มีพลังงานต่ำกว่า 50 ล้านโวลต์อิเล็กตรอน)
