放射能 、エネルギーと素粒子を自発的に放出する特定の種類の物質によって示される特性。それは本質的に、個々の原子核の属性です。
不安定な原子核は自発的に分解するか、崩壊してより安定した構成になりますが、特定の粒子または特定の形態の電磁エネルギーを放出することにより、いくつかの特定の方法でのみ分解します。放射性崩壊は、いくつかの天然に存在する元素と、人工的に生成された元素の同位体の特性です。放射性元素が崩壊する速度は、 人生の半分 ;つまり、特定の量の同位体の半分が崩壊するのに必要な時間です。半減期は10以上の範囲です24一部の原子核の場合は10年未満−23秒（ 下記参照 放射性遷移の速度 ）。親同位体の娘と呼ばれる放射性崩壊プロセスの生成物は、それ自体が不安定である可能性があり、その場合、それも崩壊します。このプロセスは、安定核種が形成されるまで続きます。
自発的な放射性崩壊の最も一般的な形態の放出は、アルファ（α）粒子、ベータ（β）粒子、ガンマ（γ）線、およびニュートリノです。アルファ粒子は実際にはヘリウム4原子の核であり、2つの正電荷を持っています彼。このような荷電原子はイオンと呼ばれます。中性ヘリウム原子は、原子核の外側に2つの電子を持ち、これら2つの電荷のバランスを取ります。ベータ粒子は負に帯電している可能性があります（ベータマイナス、記号 です -）、または正に帯電（ベータプラス、記号 です +）。ベータマイナス[β-]粒子は、実際には、原子の軌道電子雲とは関係なく、ベータ崩壊中に原子核で生成される電子です。陽電子とも呼ばれるベータプラス粒子は、電子の反粒子です。一緒にされるとき、2つのそのような粒子は相互に 消滅させる お互い。ガンマ線は、電波、光、X線などの電磁放射です。ベータ放射能はまた、ニュートリノとアンチニュートリノを生成します。 充電 質量はごくわずかで、νと、それぞれ。
あまり一般的ではない形態の放射能では、核分裂片、中性子、または陽子が放出される可能性があります。核分裂片はそれ自体が複雑な核であり、通常は3分の1から3分の2の電荷を持っています と と質量 に 親核の。もちろん、中性子と陽子は複雑な原子核の基本的な構成要素であり、原子スケールでほぼ単位質量を持ち、それぞれゼロ電荷または単位正電荷を持ちます。ザ・ 中性子 自由な状態で長く存在することはできません。それは物質中の核によって急速に捕獲されます。そうでなければ、自由空間では、陽子、電子、反ニュートリノへのベータマイナス崩壊が起こり、半減期は12.8分になります。陽子は通常の水素の原子核であり、安定しています。
ウラン鉱石とトリウム鉱石に関連する自然放射能に関する初期の研究では、アルファ崩壊とベータ崩壊という2つの異なるタイプの放射能が特定されました。
アルファ崩壊では、エネルギーの高いヘリウムイオン（アルファ粒子）が放出され、 原子番号 親より2つ少なく、原子量が親より4つ少ない。一例は、ウランの豊富な同位体の崩壊（矢印で表される）です。238U、トリウムの娘とアルファ粒子へ： 
この反応とその後の反応に与えられるのは、放出されるエネルギーです（ Q ）数百万電子ボルト（MeV）および半減期（ t 1⁄2）。アルファ崩壊では、下付き文字で示されている電荷または陽子の数は、上付き文字で示されている原子量と同様に、矢印の両側でバランスが取れていることに注意してください。
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ベータマイナス崩壊では、エネルギーのある負の電子が放出され、1つの高い原子番号と同じ質量数の娘核が生成されます。一例は、ウランの娘生成物であるトリウム-234のプロトアクチニウム-234への崩壊です。 
ベータ崩壊に対する上記の反応では、抗ニュートリノを表します。ここでは、反応中に陽子の数が1つ増えますが、負の電荷を持つ電子も生成されるため、総電荷は同じままです。
