Распад тяжёлых изотопов в ядерной физике происходит по разным механизмам, среди которых:
- Альфа-распад. 13 Ядро атома испускает альфа-частицу, состоящую из двух протонов и двух нейтронов. 1 В результате зарядовое число атомного ядра уменьшается на две единицы, а массовое — на четыре. 1 Альфа-распад наблюдается только у тяжёлых ядер (атомный номер должен быть больше 82, массовое число — больше 200). 3
- Бета-распад. 1 Происходит распад отдельной частицы внутри ядра. 1 Есть три разновидности бета-распада: 1
- Бета-плюс-распад. 1 Ядро испускает позитрон и нейтрино. 1 Если ядро перегружено протонами, то один из них превращается в нейтрон и положительно заряженную частицу — позитрон. 1 Зарядовое число атомного ядра уменьшается на единицу. 1
- Бета-минус-распад. 1 Ядро испускает электрон и антинейтрино. 1 Один нейтрон превращается в протон, остающийся в ядре, и электрон, который покидает ядро вместе с антинейтрино. 1 При этом зарядовое число атомного ядра увеличивается на единицу. 1
- Распад, при котором электрон из внутренней оболочки захватывается одним из протонов в ядре. 1 Протон вместе с электроном превращаются в нейтрон, и испускается нейтрино. 1
- Гамма-распад. 1 Ядра в возбуждённом состоянии, при котором они обладают большой по сравнению с невозбуждённым состоянием энергией, излучают гамма-кванты. 3
Также существует самопроизвольное (спонтанное) деление ядра, при котором тяжёлые ядра, например калифорний-252, самопроизвольно распадаются на два осколка, обычно разных по массе, и выделяется несколько нейтронов, испускаются гамма-кванты и так далее. 1