В результаті всіх видів радіоактивних перетворень кількість ядер даного ізотопу поступово зменшується. Зменшення кількості ядер, що розпадаються відбувається по експоненті і записується в наступному вигляді:

N=N 0 е –  t , (10)

де N 0 – кількість ядер радіонукліду на момент початку відліку часу (t=0 );  - Постійна розпаду, яка для різних радіонуклідів різна; N– кількість ядер радіонукліду через час t; е- основа натурального логарифму(Е = 2,713 ....). Це і є основний закон радіоактивного розпаду.

Висновок формули (10).Природний радіоактивний розпад ядер протікає спонтанно, без будь-якого впливу ззовні. Цей процес статистичний, і окремо взятого ядра можна лише вказати ймовірність розпаду за певний час. Тому швидкість розпаду можна характеризувати часом t. Нехай є число Nатомів радіонукліду. Тоді, число атомів, що розпадаються dNза час dtпропорційно числу атомів Nта проміжок часу dt:

Знак мінус показує, що число Nвихідних атомів зменшується у часі. Експериментально показано, що властивості ядер з часом змінюються. Звідси випливає, що є величина постійна і носить назву - постійна розпаду. З (11) слід, чтоl= –dN/N=const, приdt= 1, тобто. постійна дорівнює ймовірності розпаду одного радіонукліда за одиницю часу.

У рівнянні (11) поділимо праву та ліву частини на Nта проінтегруємо:

dN/N = -ldt(12)

(13)

ln N/N 0 = – λt і N = N 0 е – λt , (14)

де N 0 є початкове число атомів, що розпадаються (N 0 приt=0).

Формула (14) має два недоліки. Для визначення кількості ядер, що розпадаються, необхідно знати N 0 . Приладу його визначення немає. Другий недолік - хоча постійна розпаду λ є в таблицях, але прямої інформації про швидкість розпаду вона несе.

Щоб позбутися величини λ вводиться поняття період напіврозпаду Т(Іноді у літературі позначається Т 1/2). Періодом напіврозпаду називається проміжок часу, протягом якого вихідне число радіоактивних ядер зменшується вдвічі, а кількість ядер, що розпадаються за час Тзалишається незмінним (λ=const).

У рівнянні (10) праву та ліву частину поділимо на N, і приведемо до вигляду:

N 0 /N =е  t (15)

Вважаючи, що N 0 / N = 2, при t = T, отримаємо ln2 =  Т, звідки:

ln2 = 0,693  = 0,693/ T(16)

Підставивши вираз (16) (10) отримаємо:

N = N 0 е -0.693t/T (17)

На графіці (рис.2.) показано залежність числа атомів, що розпадаються від часу розпаду. Теоретично крива експонента ніколи не може злитися з віссю абсцис, але на практиці можна вважати, що приблизно через 10–20 періодів напіврозпаду радіоактивна речовина повністю розпадається.

Для того, щоб позбавитися величин NіN 0, користуються наступною властивістю явища радіоактивності. Є прилади, які реєструють кожний розпад. Вочевидь, можна визначити кількість розпадів за певний проміжок часу. Це є не що інше, як швидкість розпаду радіонукліду, яку можна назвати активністю: чим більше розпадається за один і той же час ядер, тим більша активність.

Отже, активність- Це фізична величина, що характеризує число радіоактивних розпадів в одиницю часу:

А =dN/ dt(18)

З визначення активності, слід, що вона характеризує швидкість ядерних переходів за одиницю часу. З іншого боку, кількість ядерних переходів залежить від постійного розпаду. l. Можна показати, що:

A = A 0 е -0,693t/T (19)

Висновок формули (19).Активність радіонукліда характеризує кількість розпадів в одиницю часу (в секунду) і дорівнює похідній за часом від рівняння (14):

А = d N/dt = lN 0 е –-  t = lN (20)

Відповідно початкова активність у момент часу t = 0дорівнює:

А o = lN o (21)

Виходячи з рівняння (20) та з урахуванням (21), отримаємо:

А = А o е –  tабо А = А 0 е – 0,693 t / T (22)

Одиницею активності у системі СІ прийнято 1 розпад/с=1 Бк(названий Беккерелем на честь французького вченого (1852-1908 р), який відкрив у 1896 природну радіоактивність солей урану). Використовують також кратні одиниці: 1 ГБк=10 9 Бк – гігабеккерель, 1 МБк=10 6 Бк – мегабеккерель, 1 кБк=10 3 Бк – кілобеккерель та ін.

Існує і позасистемна одиниця Кюрі,яка вилучається із вживання згідно з ГОСТ 8.417-81 та РД 50-454-84. Однак на практиці та в літературі вона використовується. За 1Кuприйнята активність 1г радію.

1Кu = 3,7 10 10 Бк; 1Бк = 2,7 10 –11 Кі(23)

Використовують також кратну одиницю мегакюрі 1МКі = 110 6 Кі та долеві - мілікюрі, 1мКі = 10 -3 Кі; мікрокюрі, 1мкКі = 10 -6 Кі.

Радіоактивні речовини можуть перебувати в різному агрегатному стані, у тому числі аерозольному, зваженому стані в рідині або повітрі. Тому в дозиметричній практиці часто використовують величину питомої, поверхневої або об'ємної активності або концентрації радіоактивних речовин у повітрі, рідині та ґрунті.

Питому, об'ємну та поверхневу активність можна записати відповідно у вигляді:

А m = А/m; А v = А/v; А s = A/s(24)

де: m- Маса речовини; v- Об'єм речовини; s- Площа поверхні речовини.

Очевидно, що:

А m = A/ m = A/ srh= А s / rh = A v / r(25)

де: r– щільність ґрунту, що приймається в Республіці Білорусь рівною 1000кг/м 3 ; h- Коренеживаний шар грунту, приймається рівним 0,2м; s- Площа радіоактивного зараження, м2. Тоді:

А m = 5  10 –3 А s ; А m = 10 –3 A v (26)

А mможе бути виражена Бк/кг або Кu/кг; A sможе бути виражена в Бк/м 2 ,Ку/м 2 Ку/км 2 ; A vможе бути виражена Бк/м 3 або Кu/м 3 .

Насправді можна використовувати як укрупнені, і дробові одиниці виміру. Наприклад: Кu/км 2 , Бк/см 2 , Бк/г та ін.

У нормах радіаційної безпеки НРБ-2000 додатково запроваджено ще кілька одиниць активності, якими зручно користуватися під час вирішення завдань радіаційної безпеки.

Активність мінімально значуща (МЗА) – активність відкритого джерела іонізуючого випромінювання у приміщенні або на робочому місці, при перевищенні якої потрібен дозвіл органів санітарно-епідеміологічної служби Міністерства охорони здоров'я на використання цих джерел, якщо при цьому також перевищено значення мінімально значущої питомої активності.

Активність мінімально значима питома (МЗУА) – питома активність відкритого джерела іонізуючого випромінювання у приміщенні або на робочому місці, при перевищенні якої потрібен дозвіл органів санітарно-епідеміологічної служби Міністерства охорони здоров'я на використання цього джерела, якщо при цьому також перевищено значення мінімально значущої активності.

Активність еквівалентна рівноважна (ЕРОА) дочірніх продуктів ізотопів радону 222 Rnі 220 Rn– зважена сума об'ємних активностей короткоживучих дочірніх продуктів ізотопів радону – 218 Ро (RaA); 214 Pb (RaB); 212 Pb (ThB); 212 Уi (ThC) відповідно:

(ЕРОА) Rn = 0,10 А RaA + 0,52 А RaB + 0,38 А RaC ;

(ЕРОА) Th = 0,91 А ThB + 0,09 А ThC ,

де А– об'ємні активності дочірніх продуктів ізотопів радону та торію.

Радіоактивність

Іонізуюче випромінювання

Радіаційні дії

Земля знаходиться під постійним впливом потоку швидких частинок та квантів жорсткого електромагнітного випромінювання, що приходять з космосу. Цей потік називають космічними променями. Космічні промені приходять із глибин всесвіту і від Сонця. Частина потоку космічних променів досягає поверхні Землі, а частина поглинається атмосферою, породжуючи вторинне випромінювання та призводячи до утворення різних радіонуклідів. Взаємодія космічних променів із речовиною призводить до його іонізації.

Потік частинок або електромагнітних квантів, взаємодія яких із середовищем призводить до іонізації її атомів, називається іонізуючим випромінюванням.

Іонізуюче випромінювання може мати і земне походження. Наприклад, виникатиме при радіоактивному розпаді.

Явище радіоактивності було відкрито 1896 р. А. Беккерелем.

Радіоактивність - здатність деяких атомних ядермимоволі (спонтанно) перетворюватися на інші ядра з випромінюванням частинок.

Існують два види радіоактивності:

Природна, яка трапляється у природних нестійких ядер;

Штучна, яка зустрічається у радіоактивних ядер, утворених внаслідок різних ядерних реакцій.

Обидва види радіоактивності мають загальні закономірності.

Радіоактивний розпад – явище статистичне. Можна встановити ймовірністьрозпаду одного ядра за певний проміжок часу. За рівні проміжки часу розпадаються однакові частки готівкових (тобто ядер, що ще не розпалися до початку даного проміжку часу) радіоактивного елемента.

Нехай за короткий час dtрозпадається dNядер. Це число пропорційне інтервалу часу dtта загальної кількості радіоактивних ядер N:

де λ - постійна розпаду,пропорційна ймовірності розпаду радіоактивного ядра і залежить від природи елемента; знак «-» вказує на спаданнякількості радіоактивних ядер

Рішенням диференціального рівняння (12.23) є експоненційна функція:

де N 0- кількість радіоактивних ядер у момент t = 0, a N- кількість ядер, що не розпалися в поточний момент часу t.

Формула (12.24) виражає закон радіоактивного розпаду.

Число радіоактивних ядерзменшується згодом за експоненційним законом.

На практиці замість постійного розпаду А часто використовують іншу величину, звану періодом напіврозпаду.

Період напіврозпаду (Т)- це час, протягом якого розпадається половинарадіоактивні ядер.

Період напіврозпаду може бути дуже великим, так і дуже маленьким. Наприклад, для урану Т = 4,5·10 9 років, а для літію Т Li = 0,89 с.

Характеристики розпаду Ті λ, пов'язані співвідношенням:

Закон радіоактивного розпаду з використанням періоду напіврозпаду записується так:

На рис. 12.7 зображено процеси радіоактивного розпаду для двох речовин з різними періодами напіврозпаду.

Рис. 12.7.Зменшення кількості ядер вихідної речовини при радіоактивному розпаді

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 19

ВИВЧЕННЯ ЗАКОНУ РАДІОАКТИВНОГО РОЗПАДУ

І СПОСІБ ЗАХИСТУ ВІД РАДІОАКТИВНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

Мета роботи : 1) вивчення закону радіоактивного розпаду; 2) дослідження закону поглинання g-і b-променів речовиною.

Завдання роботи : 1) визначення лінійних коефіцієнтів поглинання радіоактивного випромінювання різних матеріалів; 2) визначення товщини шару половинного ослаблення цих матеріалів; 3) визначення періоду напіврозпаду та постійної розпаду хімічного елемента.

Забезпечуючі засоби : комп'ютер із Windows.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Вступ

Склад атомного ядра

Ядро будь-якого атома складається з частинок двох типів – протонів та нейтронів. Протон є ядро ​​найпростішого атома - водню . Він має позитивний заряд, за величиною рівний заряду електрона і масу 1,67×10-27 кг. Нейтрон, існування якого було встановлено лише 1932 року англійцем Джеймсом Чедвіком, електрично нейтральний, а маса майже збігається з масою протона. Нейтрони і протони, що є двома складовими елемента атомного ядра, об'єднують загальним найменуванням нуклонів. Число протонів в ядрі (або нукліді) називається атомним номером і позначається буквою Z. Загальна кількість нуклонів, тобто. нейтронів і протонів, що позначається буквою А і називається масовим числом. Зазвичай хімічні елементи прийнято позначати символом або де Х - символ хімічного елемента.

Радіоактивність

Явище радіоактивності полягає в спонтанному (мимовільному) перетворенні ядер одних хімічних елементів на ядра інших елементів з випромінюванням радіоактивних випромінювань.

Ядра, схильні до такого розпаду, називаються радіоактивними. Ядра, які не мають радіоактивного розпаду, називаються стабільними. У процесі розпаду ядра може змінюватися як атомний номер Z, так і масове число А.

Радіоактивні перетворення протікають спонтанно. На швидкість їх течії не впливають зміни температури і тиску, наявність електричного і магнітного полів, вид хімічного з'єднання даного радіоактивного елемента та його агрегатний стан.

Радіоактивний розпад характеризується часом його протікання, сортом і енергіями часток, що випускаються, а при вильоті з ядра декількох частинок ще й відносними кутами між напрямками вильоту частинок. Історично радіоактивність є першим ядерним процесом, виявленим людиною (А. Беккерель, 1896).

Розрізняють радіоактивність природну та штучну.

Природна радіоактивність зустрічається у нестійких ядер, що існують у природних умов. Штучною називають радіоактивність ядер, утворених внаслідок різних ядерних реакцій. Принципової різниці між штучною та природною радіоактивностями немає. Їм притаманні загальні закономірності.

В атомних ядрах можливі і дійсно спостерігаються чотири основні типи радіоактивності: a-розпад, b-розпад, g-розпад і спонтанний поділ.

Явище a-розпаду у тому, що важкі ядра мимовільно випромінюють a-частки (ядра гелію 2 Н 4). При цьому масове число ядра зменшується на чотири одиниці, а атомний номер на дві:

ZХА®Z-2YА-4+2Н4.

a-частка складається з чотирьох нуклонів: двох нейтронів та двох протонів.

У процесі радіоактивного розпаду ядро ​​може випускати як частинки, що входять до його складу, а й нові частки, що у процесі розпаду. Процесами такого роду є b-і g-розпади.

Поняття b-розпаду поєднує три види ядерних перетворень: електронний (b -) розпад, позитронний (b+) розпад та електронне захоплення.

Явище b - -розпаду у тому, що ядро ​​мимоволі випускають електрон е - і найлегшу електрично нейтральну частинку антинейтрино , переходячи у своїй у ядро ​​з тим самим масовим числом А, але з атомним номером Z, але одиницю великим:

Z Х А ® Z +1 Y А + е-+.

Необхідно підкреслити, що електрон, що випускається при b - -розпаді, не має відношення до орбітальних електронів. Він народжується всередині самого ядра: один із нейтронів перетворюється на протон і при цьому випромінює електрон.

Іншим типом b-розпаду є процес, в якому ядро ​​випускає позитрон е + та іншу найлегшу електрично нейтральну частинку - нейтрино n. При цьому один із протонів перетворюється на нейтрон:

Z Х А ® Z -1 Y А + е + +n.

Цей розпад називають позитронним або b+-розпадом.

У коло b-розпадних явищ входить також електронне захоплення (часто зване також К-захоплення), при якому ядро ​​поглинає один з електронів атомної оболонки (зазвичай з К-оболонки), випускаючи нейтрино. При цьому, як і в позитронному розпаді, один із протонів перетворюється на нейтрон:

е - + Z Х А ® Z -1 Y А +n.

До g-випромінювання відносять електромагнітні хвилі, Довжина яких значно менше міжатомних відстаней:

де d - має порядок 10 -8 см. У корпускулярній картині це випромінювання є потік частинок, званих g квантами. Нижня межа енергії g квантів

Е= 2p с/l

має порядок десятків кеВ. Природного верхнього краю немає. У сучасних прискорювачах виходять кванти з енергією до 20 ГеВ.

Розпад ядра з випромінюванням g - випромінювання багато в чому нагадує випромінювання фотонів збудженими атомами. Подібно до атома, ядро ​​може перебувати в збудженому стані. При переході в стан з нижчою енергією, або основний стан, ядро ​​випромінює фотон. Оскільки g-випромінювання несе заряду, при g - розпаді немає перетворення одного хімічного елемента на інший.

Основний закон радіоактивного розпаду

Радіоактивний розпад- Це статистичне явище: неможливо передбачити, коли розпадається дане нестабільне ядро, можна лише зробити деякі ймовірні судження про цю подію. Для великої сукупності радіоактивних ядер можна отримати статистичний закон, що виражає залежність ядер, що не розпалися, від часу.

Нехай досить малий інтервал часу розпадається ядер. Це число пропорційно інтервалу часу, а також загальному числу радіоактивних ядер:

, (1)

де - Постійна розпаду, пропорційна ймовірності розпаду радіоактивного ядра і різна для різних радіоактивних речовин. Знак «-» поставлено у зв'язку з тим, що< 0, так как число не распавшихся радиоактивных ядер убывает со временем.

Розділимо змінні та проінтегруємо (1) з урахуванням того, що нижні межі інтегрування відповідає початковим умовам (при , де – початкова кількість радіоактивних ядер), а верхні – поточним значенням та :

(2)

Потенціюючи вираз (3), маємо

Це і є основний закон радіоактивного розпаду: кількість радіоактивних ядер, що не розпалися, зменшується згодом за експоненційним законом.

На рис.1 зображені криві розпаду 1 і 2, що відповідають речовинам з різними постійними розпадами (λ 1 > λ 2), але з однаковим початковим числом радіоактивних ядер. Лінія 1 відповідає більш активному елементу.

Насправді замість постійної розпаду частіше використовують іншу характеристику радіоактивного ізотопу – період напіврозпаду . Це час, протягом якого розпадається половина радіоактивних ядер. Природно, що це визначення є справедливим для досить великої кількості ядер. На рис.1 показано, як за допомогою кривих 1 і 2 можна знайти періоди напіврозпаду ядер: проводиться пряма, паралельна осі абсцис через точку з ординатою до перетину з кривими. Абсциси точок перетину прямої та ліній 1 і 2 дають періоди напіврозпаду Т 1 і Т 2.

Поняття радіоактивності

Закон радіоактивного розпаду

Кількісна оцінка радіоактивності та її одиниці

Іонізуючі випромінювання, їх властивості.

Джерела ІІ

1. Поняття радіоактивності

Радіоактивністю називається спонтанний процес перетворення (розпаду) атомних ядер, що супроводжується випромінюванням особливого виглядувипромінювання, званим радіоактивним .

При цьому відбувається перетворення атомів одних елементів на атоми інших.

Радіоактивні перетворення властиві лише окремим речовинам.

Речовина вважається радіоактивною, якщо вона містить радіонукліди, і в ній йде процес радіоактивного розпаду.

Радіонукліди (ізотопи) - ядра атомів здатних мимоволі розпадатися називають радіонуклідами.

Як характеристика нукліду використовують символ хімічного елемента, вказують атомний номер (число протонів) і масове число ядра (число нуклонів, тобто. загальне числопротонів та нейтронів).

Наприклад, 239 94 Pu означає, що ядро ​​атома плутонію містить 94 протони і 145 нейтронів, всього 239 нуклонів.

Існують такі види радіоактивного розпаду:

Бета-розпад;

Альфа розпад;

Спонтанний поділ атомних ядер (нейтронний розпад);

Протонна радіоактивність (протонний синтез);

Двопротонна та кластерна радіоактивність.

Бета-розпад – це процес перетворення в ядрі атома протона на нейтрон або нейтрону на протон з викидом бета частинки (позитрону або електрону)

Альфа-розпад – уражає важких елементів, ядра яких, починаючи з номера 82 таблиці Д.И.Менделеева, нестабільні, попри надлишок нейтронів і мимоволі розпадаються. Ядра цих елементів здебільшого викидають ядра атомів гелію.

Спонтанний поділ атомних ядер (нейтронний розпад) – це мимовільне розподіл деяких ядер важких елементів (уран-238, каліфорній 240,248, 249, 250, кюрій 244, 248 та інших.). Імовірність мимовільного поділу ядер незначна проти альфа-распадом. При цьому відбувається розподіл ядра на два уламки (ядра), близьких по масі.

1. Закон радіоактивного розпаду

Стійкість ядер зменшується зі збільшенням загальної кількості нуклонів. Вона залежить також від співвідношення числа нейтронів та протонів.

Процес послідовних ядерних перетворень, зазвичай, закінчується утворенням стабільних ядер.

Радіоактивні перетворення підпорядковуються закону радіоактивного розпаду:

N = N 0 e λ t ,

де N, N 0 - Число атомів, що не розпалися на моменти часу t і t 0 ;

λ – стала радіоактивного розпаду.

Величина має своє індивідуальне значення для кожного виду радіонукліду. Вона характеризує швидкість розпаду, тобто. показує, скільки ядер розпадається в одиницю часу.

Відповідно до рівняння закону радіоактивного розпаду, його крива є експонентою.

1. Кількісна оцінка радіоактивності та її одиниці

Час, протягом якого, внаслідок мимовільних ядерних перетворень розпадається половина ядер, називається періодом напіврозпаду Т 1/2 . Період напіврозпаду Т 1/2 пов'язаний із постійною розпаду λ залежністю:

Т 1/2 = ln2/λ = 0,693/λ.

Період напіврозпаду Т 1/2 у різних радіонуклідів різний і коливається у межах – від часток секунди до сотень і навіть тисяч років.

Періоди напіврозпаду деяких радіонуклідів:

Йод-131 – 8,04 діб

Цезій-134 – 2,06 року

Стронцій-90 – 29,12 років

Цезій-137 – 30 років

Плутоній-239 – 24065 років

Уран-235 - 7,038. 10 8 років

Калій-40 – 1,4 10 9 років.

Величина, зворотна до постійної розпаду, називаєтьсясереднім часом життя радіоактивного атома t :

Швидкість розпаду визначається активністю речовини А:

А = dN/dt = A 0 e t = N,

де А та А 0 – активності речовини в моменти часу t та t 0 .

Активність– міра радіоактивності. Вона характеризується числом розпадів радіоактивних ядер за одиницю часу.

Активність радіонукліда прямо пропорційна загальної кількості радіоактивних атомних ядер на момент часу t і обернено пропорційна періоду напіврозпаду:

А = 0,693 N/T 1/2.

У системі СІ за одиницю активності прийнято беккерель (Бк). Один беккерель дорівнює одному розпаду на секунду. Позасистемна одиниця активності – кюрі (Кu).

1 Кu = 3,7 10 10 Бк

1Бк = 2,7 10 -11 Кu.

Одиниця активності кюрі відповідає активності 1 г радію. У практиці вимірювань користуються поняттями об'ємної A v (Бк/м 3 , Кu/м 3), поверхневої А s (Бк/м 2 , Кu/м 2), питомої А m (Бк/м, Кu/м) активності.

Був сформульований після того, як у 1896 Беккерелем було відкрито явище радіоактивності. Воно полягає в непередбачуваному переході одних видів ядер до інших, при цьому вони виділяють різні елементи і частинок. Процес буває природним, коли проявляється у існуючих у природі ізотопів, і штучним, у випадках отримання в Те ядро, яке розпадається, вважається материнським, а вийшло - дочірнім. Іншими словами, основний закон радіоактивного розпаду включає довільний природний процес перетворення одного ядра в інше.

Дослідження Беккереля показало наявність у солях урану невідомого раніше випромінювання, яке впливало на фотопластинку, наповнювало повітря іонами і мало властивість проходити через тонкі пластинки з металу. Досліди М. і П. Кюрі з радієм і полонієм підтвердили висновок, описаний вище, і в науці з'явилося нове поняття, що отримало назву вчення

Ця теорія, що відбиває закон радіоактивного розпаду, полягає в припущенні спонтанного процесу, що підпорядковується статистиці. Так як окремі ядра розпадаються незалежно один від одного, то вважається, що в середньому кількість розпалися за певний проміжок часу, що пропорційно не розпався до моменту закінчення процесу. Якщо слідувати експоненційному закону, то кількість останніх зменшується значно.

Інтенсивність явища характеризують дві основні властивості випромінювання: період так званого напіврозпаду та середньорозрахований проміжок життя радіоактивного ядра. Перший коливається між мільйонними частками секунди та мільярдами років. Вчені вважають, що такі ядра не старіють, і їм немає поняття віку.

Закон радіоактивного розпаду ґрунтується на так званих правилах усунення, а вони, у свою чергу, є наслідком теорії про збереження та кількості маси. Експериментальним шляхом встановлено, що дія магнітного полядіє по-різному: а) відхилення променів відбувається як позитивно заряджених частинок; б) як негативні; в) не виявляють жодної реакції. З цього випливає, що випромінювання буває трьох видів.

Стільки ж налічується і різновидів процесу розпаду: з викидом електрона; позитрон; поглинання одного електрона ядром. Доведено, що ядра, що відповідають своєю будовою свинцю, переживають розпад із випромінюванням. Теорія отримала назву альфа-розпаду і була сформульована Р. у 1928 році. Другий різновид був сформульований в 1931 Е. Фермі. Його дослідження показали, що замість електронів деякі види ядер випускають протилежні частинки – позитрони, і це завжди супроводжується випромінюванням частинки з нульовим електричним зарядом та масою спокою, нейріно. Найпростішим прикладом бета-розпаду вважається перехід нейрона в протон з тимчасовим періодом 12 хвилин.

Ці теорії, що розглядають закони радіоактивного розпаду, були основними до 1940 19 століття, поки радянські фізики Г. Н. Флеров і К. А. Петржак не відкрили ще один вид, під час якого ядра урану мимоволі діляться дві рівні частки. У 1960 році була передбачена радіоактивність двопротонна та двонейтронна. Але донині цей вид розпаду підтвердження експериментальним шляхом не отримав і не виявлено. Було відкрито лише протонне випромінювання, у якому відбувається викид із ядра протона.

Розібратися з цими питаннями досить складно, хоча сам закон радіоактивного розпаду простий. Нелегко усвідомити його фізичний сенсі, звичайно, виклад цієї теорії виходить далеко за межі програми фізики як предмета у школі.