Каждый элемент имеет один или несколько изотопов с нестабильными ядрами, которые могут подвергнуться радиоактивному распаду. При этом ядро может высвобождать частицы или электромагнитное излучение. Когда радиус ядра больше радиуса действия сильной силы, может произойти радиоактивный распад, а радиус действия сильной силы составляет всего несколько фемтометров.
Наиболее распространенными радиоактивными распадами являются следующие:
Распад альфа: Ядро высвобождает альфа-частицу, ядро гелия, содержащее два протона и два нейтрона. Результатом распада является новый элемент с более низким атомным числом.
Бета-распад: явление слабого взаимодействия, при котором нейтрон превращается в протон или протон превращается в нейтрон. Первый сопровождается высвобождением электрона и антинейтрино, в то время как второй выпускает позитрон и нейтрино. Выпущенные электроны или позитроны называются бета-частицами. Таким образом, бета-распад может увеличить или уменьшить атомное количество атома на один.
Гамма-распад: Энергетический уровень ядра снижается, и электромагнитное излучение высвобождается, как правило, после высвобождения альфа-частиц или бета-частиц.
Полуинсизд изотопов с протонами и N нейтронами
Другие относительно редкие радиоактивные распада включают в себя: высвобождение нейтронов или протонов, высвобождение ядер или электронных скоплений и генерацию высокоскоростных электронов вместо бета-лучей и высокой энергии фотонов вместо гамма-лучей путем внутреннего преобразования.
Каждый радиоизотоп имеет характерный период распада, который является периодом полусейна. Половина времени - это время, необходимое для распада половины образца. Это экспоненциальный распад, то есть постоянный распад 50% выборки в течение каждого период полуимения. Другими словами, после двух полумиллиардов остается только 25% исходного изотопа.