简介
不稳定(即具有放射性)的
原子核在放射出
粒子及能量后可变得较为稳定，这个过程称为衰变(Radioactive decay)。这些放射出的粒子或能量(后者以电磁波方式射出) 统称辐射(radiation)。由不稳定原子核发射出来的辐射可以是
α粒子、
β粒子、
γ射线或
中子。
放射性核素在衰变过程中，该
核素的原子核数目会逐渐减少。衰变至只剩下原来质量一半所需的时间称为该核素的
半衰期(half-life)。每种放射性核素都有其特定的半衰期，由几
微秒到几百万年不等。
原子核由于放出某种粒子而变为新核的现象．原子核是一个
量子体系，
核衰变是原子核自发产生的变化，它是一个量子
跃迁过程，它服从量子
统计规律．对任何一个放射性核素，它发生衰变的精确时刻是不能预知的，但作为一个整体，衰变的规律十分明确．若在dt时间间隔内发生核衰变的数目为dN，它必定正比于当时存在的原子核数目N，显然也正比于时间间隔dt .衰变不受任何条件的影响，是物质特有的性质。
α衰变
一个
α粒子与一个
氦原子核相同，两者质量数和核电荷数相同。α衰变从本质上说，是量子力学隧道效应的一个过程。与
β衰变不同，它由
强相互作用支配。
衰变产生的α粒子的动能通常为5MeV左右，速度是30,000km/s，
光速的十分之一。因为它质量相对较大，带两个单位的
正电荷，速度相对较慢（针对其他衰变粒子），所以它们容易与其他原子相互作用而失去能量。因此，它们可以被一层几厘米厚的空气几乎完全吸收。
α衰变过程表示为：
母核与子核的静质能之差称为衰变能E衰：
E衰= (Mx-MY-Ma)c1
它分配给子核与a粒子的动能U衰变过程中的粒子速度远小于光速，可按非相 对论性处理能量、动量）
E衰 = Eγ + Eα = 1/2Mγv1γ+1/2Mαv1α
由动量守恒可推：
通常重元素发生α衰变，有A>>4,所以Eα≈E衰
推论表明，每一种产生a放射性的物质，只放出单一能量的α粒子。但精确 的测量发现，同一种α放射性物质能放射出几组不同能量的^粒子，形成α能谱的精细结构，这就揭示了原子核能级的分立性：与原子类同，原子核也存在一系列离散的能级。α衰变过程中，子核与母核(一般是母核）可处于不同的能级，因而放射出的α粒子也就可以有不同的能量。
β衰变
β衰变是一种
放射性衰变。在此过程中，一个原子核释放一个
β粒子（电子或者正电子），分为β+衰变（释放
正电子）和β-衰变（释放电子）。
β-衰变中，弱相互作用把一个中子转变成一个质子，一个电子和一
量子力学角度的β衰变
个
反电子中微子。其实质是一个下
夸克通过释放一个W-
玻色子转变成一个上夸克。W-玻色子随后衰变成一个电子和一个反电子中微子。
β+衰变中，一个质子吸收能量转变成一个中子，一个正电子和一个电子
中微子。其实质是一个
上夸克通过释放一个W+玻色子转变成一个下夸克。W+玻色子随后衰变成一个正电子和一个电子中微子。
与β-衰变不同，β+衰变不能单独发生，因为它必须吸收能量。在所有β+衰变能够发生的情况下，通常还伴随有
电子捕获反应。
天然的放射性β衰变发出射线， 人工放射性衰变有两种：β+衰变和K电子俘获。三种衰变反应式如下：
γ衰变
γ射线，x-射线,
可见光和紫外线,都是不同形式的
电磁辐射。唯一的区别是光的频率，也就是
光子的能量。γ光子的能量最高。
