放射性

       放射性是指元素從不穩定的原子核自發(fā)地放出射線(xiàn)（如α射線(xiàn)、β射線(xiàn)、γ射線(xiàn)等）而衰變形成穩定的元素而停止放射（衰變產(chǎn)物），這種現象稱(chēng)為放射性。衰變時(shí)放出的能量稱(chēng)為衰變能量。原子序數在83（鉍）或以上的元素都具有放射性，但某些原子序數小于83的元素（如锝）也具有放射性。而有趣的是，從原子序93開(kāi)始一直到锫元素有以下特性：原子序是偶數的，半衰期都特別長(cháng)。由于偶數元素的原子核含有適當數量的質(zhì)子和中子，因此形成有利的配置結構。

       對單一原子來(lái)說(shuō)，放射性衰變依照量子力學(xué)是隨機過(guò)程，無(wú)法預測特定一個(gè)原子是否會(huì )衰變。不過(guò)原子衰變的概率不會(huì )隨著(zhù)原子存在的時(shí)間長(cháng)短而改變。對大量的原子而言，可以用量測衰變常數計算衰變速率及半衰期。其半衰期沒(méi)有已知的時(shí)間上下限，范圍可以到55個(gè)數量級。

       有許多種不同的放射性衰變。衰變或是能量的減少都會(huì )使有某種原子核的原子（父/母放射核素）轉變?yōu)橛辛硪环N原子核的原子，或是其中子或質(zhì)子的數量不同，稱(chēng)為子體核素。在一些衰變中，父/母放射核素和子體核素是不同的化學(xué)元素，因此衰變后產(chǎn)生了新的元素，這稱(chēng)為核嬗變。

       *早發(fā)現的衰變是α衰變、β衰變、γ衰變。α衰變是原子核放出α粒子（氦原子核），是*常見(jiàn)釋放核子的衰變，不過(guò)原子核偶爾也會(huì )釋放質(zhì)子，或者釋放其他特殊的核子（稱(chēng)為簇衰變）。β衰變是原子核釋放電子（或正子）及微中子，會(huì )將質(zhì)子轉變?yōu)橹凶樱ɑ蚴菍⒅凶愚D變?yōu)橘|(zhì)子） 。核子也可能捕獲軌道上的電子，使質(zhì)子轉變?yōu)橹凶?，這為電子捕獲，上述的衰變都屬于核嬗變。

       相反的，也有一些核衰變不會(huì )產(chǎn)生新的元素，受激態(tài)原子核的能量以伽馬射線(xiàn)的方式釋出，稱(chēng)為伽馬衰變，或是將激發(fā)態(tài)原子核將能量轉移至軌道電子上，軌道電子再脫離原子，稱(chēng)為內部轉換。若是核子中有大量高度受激的中子，有時(shí)會(huì )以中子發(fā)射的方式釋放能量。另外一種核衰變是將原來(lái)的原子核變?yōu)槎€(gè)或多個(gè)較小的原子核，稱(chēng)為自發(fā)性的核分裂，出現在大量的不穩定核子自發(fā)性的衰變時(shí)，一般也會(huì )釋放伽馬射線(xiàn)、中子或是其他粒子。

       地球上有28種化學(xué)元素具有放射性，其中有34種放射性同位素是在太陽(yáng)系形成前*存在的。*的放射性同位素例子是鈾和釷；也包括在自然界中，半衰期長(cháng)的同位素，例如鉀-40；有15種是半衰期短的同位素，像鐳及氡，是由原始核素衰變后的產(chǎn)物；也有因為宇宙射線(xiàn)而產(chǎn)生的，像碳-14*是由宇宙射線(xiàn)撞擊氮-14而產(chǎn)生。放射性同位素也可由粒子加速器或核反應堆而人工合成，其中有650種的半衰期超過(guò)一小時(shí)，有數千種的半衰期更短。

衰變類(lèi)型

       放射性原子核能以許多不同的形式進(jìn)行衰變以使自身達到更穩定的狀態(tài)。下表中總結了主要的幾種衰變類(lèi)型。一個(gè)質(zhì)量數為A、原子序數為Z的原子核在表中描述為（A, Z），“子核”一欄以這種描述方式指出母核衰變后產(chǎn)生的子核與母核的不同。例如，（A ?1，Z + 1）意為“子核質(zhì)量數比母核少1（少一個(gè)核子），而原子序數比母核多1（多一個(gè)質(zhì)子）”。