Наряду с механизмом ядерной реакции, идущей через составное ядро, когда в процесс взаимодействия вовлекается все ядро, возможен и другой механизм, когда налетающая частица взаимодействует лишь с небольшим числом нуклонов ядра. Это так называемые прямые ядерные реакции. Время их протекания существенно меньше времени протекания реакций, идущих через составное ядро и сравнимо с характерным ядерным временем (временем пролета нуклона через ядро). Для нуклона с энергией десятки МэВ τ_я ~ 10^-22-10^-23 с.
    В прямых реакциях можно ожидать заметную асимметрию в угловых распределениях продуктов реакций.
    Прямые процессы при не слишком высокой энергии идут преимущественно на поверхности ядра. Поверхностный характер прямых реакций ведет к появлению дифракционной картины в угловых распределениях вылетающих частиц.
    Прямые процессы преобладают в тех случаях, когда ядру передается относительно небольшая энергия налетающей частицы. Прямые процессы при не слишком высокой энергии идут преимущественно на поверхности ядра. Поверхностный характер прямых реакций ведет к появлению дифракционной картины в угловых распределениях вылетающих частиц. Углы, при которых появяются максимумы в угловых распределениях вылетающих частиц определяются соотношениями

где где Δl - переданный ядру момент, |p| = |_i ||_f | (_i,_f -импульсы, налетающей и вылетающей  частиц), J_i и J_f - спины ядер в начальном и конечном состояниях, s_i и s_f - спины налетающей и вылетающей частиц, P_i и P_f - четности ядер в начальном и конечном состояниях.

Подробнее смотрите

1. Механизмы и модели ядерных реакций.
2. Модель составного ядра.
3. Экспериментальная проверка гипотезы независимости Бора.
4. Формула Брейта - Вигнера.