Радиацио́нный захва́т, ядерная реакция, в которой налетающая частица а поглощается ядром-мишенью $X$ с образованием нового ядра $Y$, а энергия $ℰ$ возбуждения ядра $Y$ излучается в виде гамма-квантов или конверсионных электронов: $X+ \alpha →Y+ \gamma (e^–)$. Значение $ℰ$ приблизительно равно сумме кинетических энергий частицы и ядра-мишени, а также энергии связи частицы $\alpha$ в ядре $Y$. Спектр $\gamma$-квантов, излучаемых при радиационном захвате, позволяет определять характеристики энергетических уровней образующихся ядер (например, энергию, спин, чётность, схему распада).

Реакции радиационного захвата используются для производства радионуклидов и для активационного анализа (ядерно-физического метода определения состава вещества). Реакция $^{238}\text{U}+n→^{239}\text{U}+γ$ с последующей цепочкой $β^–$-распадов применяется для получения ядерного горючего $^{239}\text{Pu}$ в уран-плутониевом топливном цикле, а реакция $^{232}\text{Th}+n→^{233}\text{Th}+γ$ – для получения ядерного горючего $^{233}\text{U}$ в торий-урановом топливном цикле. Радиационный распад является основным процессом, обусловливающим поглощение нейтронов в ядерном реакторе; его используют для регулирования работы реактора.