Во всех радиоактивных процессах происходят взаимные превращения атомных ядер химических элементов. Оно разделяется на α -частицы (ядра гелия), β- частцы (электроны) и γ - лучи (электромагнитное излучение с очень малой длиной волны ) или кванты.
Атомное ядро, испускающее эти частицы, называется радиоактивным. Известно 272 стабильных атомных ядра. Все остальные ядра радиоактивны и называются радиоизотопами.
Если энергия связи ядра меньше энергии связи продуктов его распада, ядро может самопроизвольно распадаться.
При α-распаде частицы забирают почти всю энергию, лишь 2 % ее приходится на вторичное ядро. Массовое число при этом изменяется на 4 единицы, а атомный номер на две. Начальная энергия альфа-частицы составляет 4-10 МэВ. Длина свободного пробега альфа-частиц невелика из-за их значительной массы.
β-распад – процесс превращения атомного ядра в другое ядро, при котором происходит с изменение порядкового номера, а массовое число остаётся неизменным. β-распад делят на три вида: электронный, позитронный и захват орбитального электрона атомным ядром. Период полураспада β-активных ядер изменяется в очень широких пределах.
При электронном распаде β-распаде остаточное ядро имеет порядковый номер на единицу больше исходного при сохранении массового числа. Это означает, что в остаточном ядре число протонов увеличилось на единицу, а число нейтронов стало меньше. При позитронном распаде β-распаде число частиц внутри ядра не изменяется, но в конечном ядре на один нейтрон больше, чем в исходном. Третий вид β-распада называют также к-захватом, так как наиболее вероятен захват электрона с орбиты, расположенной ближе к ядру (к-оболочки). После захвата электрона с к-оболочки происходит ряд переходов электронов сорбиты на орбиту и испускается рентгеновский квант.
Стабильные ядра находятся в состоянии, отвечающем наименьшей энергии, которое называют основным. С помощью облучения атомных ядер различными частицами или протонами им можно передать определенную энергию и перевести в состояния, отвечающие большей энергии. Через некоторое время атомное ядро вновь перейдёт из возбужденного состояния в основное, при этом может испускаться электромагнитное излучение - γ-квант.
