Квантово-механический туннельный эффект при альфа-распаде происходит из-за волновых свойств частиц. 24

Альфа-частица, чтобы покинуть ядро, должна преодолеть потенциальный барьер — область на границе ядра, которая образуется за счёт потенциальной энергии электростатического отталкивания альфа-частицы и конечного ядра и сил притяжения между нуклонами. 2

С точки зрения классической физики альфа-частица не может преодолеть потенциальный барьер, так как не имеет необходимой для этого кинетической энергии. 2

Однако квантовая механика допускает такую возможность: альфа-частица имеет определённую вероятность пройти сквозь потенциальный барьер и покинуть ядро. 2 Это и называется туннельным эффектом или туннелированием. 2

Теоретически это обосновывается тем, что в квантовой механике движение микрочастиц описывается волновой функцией, квадрат модуля которой характеризует плотность вероятности найти частицу в данном месте. 5