A、α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核,并没有涉及到核内部的变化,故A错误;
B、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出,没有涉及到原子核的变化,故B正确;
C、热核反应是轻核的聚变,故C正确;
D、天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子,从而发生α衰变或β衰变,反应的过程中核内核子数,质子数,中子数发生变化,故D正确;
故选:CD.
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