Radioaktiivse lagunemise viisid

Ebastabiilne tuum vabaneb liigsest energiast radioaktiivse lagunemise kaudu ja erinevad tuumad teevad seda erinevatel iseloomulikel viisidel. Nende lagunemisviiside eristamine on oluline, kuna igaüks muudab tuuma erinevalt ja hõlmab erinevat aluseks olevat jõudu.

Alfalagunemine paiskab emastuumast välja alfaosakese — heelium-4 tuuma, mis koosneb tihedalt seotud kahest prootonist ja kahest neutronist. See vähendab massiarvu 4 ja aatomiarvu 2 võrra, muutes tuuma teiseks elemendiks, mis on perioodilisuse tabelis kaks kohta madalamal. Alfalagunemine esineb peamiselt raskete tuumade puhul, kus tugevalt seotud alfaosakese väljapaiskamine on energeetiliselt soodsam kui alternatiivsed konfiguratsioonid.

Beetalagunemine toimib tugeva jõu asemel, mis reguleerib alfalagunemist, nõrga tuumajõu kaudu ja muudab tuuma sees ühte tüüpi nukleoni teiseks. Beeta- miinus lagunemises muutub neutron prootoniks, elektroniks ja antineutriinoks, kusjuures elektron ja antineutriino paisatakse tuumast välja; aatomiarv suureneb 1 võrra, samal ajal kui massiarv jääb samaks, kuna neutron on lihtsalt muutunud prootoniks. Beeta-pluss lagunemine on peegelprotsess: prooton muutub neutroniks, positroniks ja neutriinoks, vähendades aatomiarvu 1 võrra. Kummalgi juhul ei ole kiiratud elektron ega positron eelnevalt olemasolev osake, mis oli tuuma "sees"; see tekib lagunemise hetkel, koos oma kaasneva neutriinoga, muundumisel vabaneva energia arvel.

Gammalagunemine erineb mõlemast liigilt. See ei muuda üldse tuuma identiteeti — ühtki prootonit ega neutronit ei lisandu, kao ega muundu. Selle asemel toimub see, kui tuum jääb ergastatud energiaolekusse, tavaliselt eelneva alfa- või beetalagunemise järelmõjuna, mis jättis tütarttuuma liigse sisemise energiaga, ja see ergastatud tuum langeb madalamale energiaolekule, kiirates kõrge energiaga footoni (gammakiire) — otseses analoogias sellega, kuidas ergastatud aatomielektron langeb madalamale orbitaalile, kiirates madalama energiaga footoni, kuid siin toimub üleminek tuuma enda energianivoode, mitte tiirleva elektroni vahel. Kuna ei massiarv ega aatomiarv ei muutu, jätab gammalagunemine tuuma samaks isotoobiks, ainult madalamal, stabiilsemal sisemisel energial.