Альфа-частица преодолевает потенциальный барьер благодаря квантовомеханическому явлению, которое называется «туннельным эффектом». 25
С точки зрения классической физики альфа-частица не может покинуть ядро, так как не обладает необходимой для этого кинетической энергией. 2 Однако в квантовой механике частицы не локализованы, а размазаны в пространстве. 1 Поэтому существует определённая вероятность, что альфа-частица сможет пройти сквозь потенциальный барьер и покинуть ядро. 2
Это происходит из-за того, что на короткое время возникает флуктуация кинетической энергии, которая оказывается достаточной для преодоления потенциального барьера. 5
Чем больше высота и ширина барьера, тем меньше вероятность туннелирования, а период полураспада, соответственно, больше. 2