Радіоактивний розпад.

При радіоактивному розпаді відбуваються перетворення ядер атомів. Енергії частинок, які при цьому утворюються, набагато більші від енергій, що виділяються в типових хімічних реакціях. Тому ці процеси практично не залежать від хімічного оточення атома й від сполук, в які цей атом входить. Радіоактивний розпад відбувається спонтанно. Це означає, що неможливо визначити момент, коли розпадеться те чи інше ядро. Однак для кожного типу розпаду є характерний час, за який розпадається половина всіх радіоактивних ядер. Цей час називається періодом напіврозпаду. Для різних радіоактивних ізотопів період напіврозпаду може лежати в дуже широких межах — від наносекунд до мільйонів років. Ізотопи з малим періодом напіврозпаду дуже радіоактивні, але швидко зникають. Ізотопи з великим періодом напіврозпаду слабко радіоактивні, але ця радіоактивність зберігається дуже довгий час.

Альфа-розпад

α-розпадом називають мимовільний розпад атомного ядра на дочірнє ядро і α-частинку (ядро атома 4 He).

α-розпад, як правило, відбувається у важких ядрах з масовим числом А ≥ 140 (хоча є кілька винятків). Усередині важких ядер за рахунок властивості насичення ядерних сил утворюються відособлені α-частинки, що складаються з двох протонів і двох нейтронів. Новоутворена α-частинка схильна більшого дії кулонівських сил відштовхування від протонів ядра, ніж окремі протони. Одночасно α-частинка відчуває менше ядерне тяжіння до нуклонами ядра, ніж інші нуклони. Новоутворена альфа-частинки на кордоні ядра відбивається від потенційного бар'єру всередину, однак з деякою вірогідністю вона може подолати його (див. Тунельний ефект) і вилетіти назовні. Зі зменшенням енергії альфа-частинки проникність потенційного бар'єру експоненціально зменшується, тому час життя ядер з меншою енергією доступною альфа-розпаду за інших рівних умов більше.

β-розпад

β-розпад (точніше, бета-мінус-розпад, β - -Розпад) - це радіоактивний розпад, що супроводжується випусканням з ядра електрона і антинейтрино.

β-розпад є внутрінуклонним процесом. Він відбувається внаслідок перетворення одного з d-кварків в одному з нейтронів ядра в u-кварк, при цьому відбувається перетворення нейтрона в протон з випусканням електрона і антинейтрона.

Існують також інші типи бета-розпаду. В позитронному розпаді (бета-плюс-розпаді) ядро випускає позитрон і нейтрино. При цьому заряд ядра зменшується на одиницю (ядро зміщується на одну клітку до початку таблиці Менделєєва). Позитронний розпад завжди супроводжується конкуруючим процесом - електронним захопленням (коли ядро захоплює електрон з атомної оболонки і випускає нейтрино, при цьому заряд ядра також зменшується на одиницю). Однак зворотне невірно: багато нукліди, для яких позитронний розпад заборонений, відчувають електронний захоплення. Найбільш рідкісним з відомих типів радіоактивного розпаду є подвійний бета-розпад, він виявлений на сьогодні лише для десяти нуклідів, і періоди напіврозпаду перевищують 10 19 років. Всі типи бета-розпаду зберігають масове число ядра.