радиоактивность - самопроизвольое превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер.

Основные виды радиоактивного распада:
α-распад - ядро атома испускает два протонаи два нейтрона, связанные в ядро атома гелия ⁴₂H; этот распад приводит к уменьшению заряда исходного радиоактивного ядра на 2, а его массового цисла на 4.

β-распад - один из нейтронов, входящих в состав ядра, превращается в протон; возникающий при этом электрон вылетает из ядра, положительный заряд которого возрастает на единицу. Возможно также превращение протона в нейтрон, сопровождающееся возникновением позитрона (позитрон - элементарная частица с массой равной массе электрона, но несущая положительный заряд, по абсолютной величине заряд позитрона равен заряду электрона).
Отсюда различают два вида β-распада:
1. электронный β-распад (β^--распад)

2. позитронный β-распад (β⁺-распад)

Таким образом, в результате β-распада образуется атом элемента, заряд которого либо больше на единицу (в случае β^--распада) либо меньше на единицу (в случае β⁺-распада).

Процесс превращения протона в нейтрон с образованием позитрона может происходить в тех случаях, когда неустойчивость ядра вызвана избыточным содержанием в нем протонов. При этом, один из протонов, входящих в состав ядра, превращается в нейтрон - заряд ядра уменьшается на единицу.

Электронный захват - вид радиоактивного распада, при котором один из электронов атомной электронной оболочки захватывается ядром; взаимодействие захваченного электрона с одним из содержащихся в эдре протонов приводит к образованию нейтрона:

Электрон чаще всего захватывается из ближайшего к ядру K-слоя (K-захват), реже из L- или M-слоев электронной оболочки.

Спонтанное деление - вид радиоактивного распада, при котором происходит самопроизвольный распад ядер тяжелых элементов на два (иногда три или четыре) ядра элементов середины Периодической системы химических элементов. Варианты такого деления очень разнообразны и не имеют общих правил смещения по периодической системе; чаще всего происходит распад исходного ядра на тяжелый и легкий осколки, несущие, соответственно, около 60 и 40 процентов заряда и массы исходного ядра. При спонтанном делении распадающееся ядро испускает 2-4 нейтрона; образующиеся новые ядра все еще содержат избыток нейтронов (являются изотопами своих элементов), оказываются неустойчивыми и поэтому претерпевают последовательный ряд β^--распадов.

Химические элементы расположенные в конце Периодической системы (после висмута), не имеют стабильных изотопов. подвергаясь радиоактивному распаду, они превращаются в другие элементы. Если вновь образовавшийся элемент радиоактивен, он тоже распадается, превращаясь в третий элемент, и так далее до тех пор, пока результатом распада не будет атом устойчивого изотопа. Ряд элементов, образующихся подобным образом, один из другого, называется радиоактивным рядом. Например, радиоактивный ряд урана:

²³⁸U → (α; Т½ = 4.5·10⁹ лет) → ²³⁴Th → (β^-; Т½ = 24 суток) → ²³⁴Pa → (β^-; Т½ = 1.2 минуты) → ²³⁴U → (α; Т½ = 2.5·10⁵ лет) → ²³⁰Th → (α; Т½ = 8·10⁴ лет) → ²²⁶Ra → (α; Т½ = 1620 лет) → ²²²Rn → (α; Т½ = 3.85 суток) → ²¹⁸Po → (α; Т½ = 3.05 минуты) → ²¹⁴Pb → (β^-; Т½ = 27 минут) → ²¹⁴Bi → (α; Т½ = 20 минут) → ²¹⁴Po → (α; Т½ = 6·10^-4 c) → ²¹⁰Pb → (β^-; Т½ = 19 лет) → ²¹⁰Bi → (β^-; Т½ = 5 cуток) → ²¹⁰Po → (α; Т½ = 138 cуток) → ²⁰⁶Pb (устойчив)

При β-распаде массовое число изотопа не меняется, а при α-распаде уменьшается на 4. Поэтому возможно существование 4 радиоактивных рядов:
- один из них включает изотопы, массовые числа которых выражаются общей формулой 4n (n - целое число) - ряд тория ²³²Th → ²⁰⁸Pb;
- второму отвечает общая формула массового числа 4n + 1 - ряд нептуния ²³⁷Np (получен искусственно) → ²⁰⁹Bi;
- третьему - 4n + 2 - это и есть радиоактивный ряд урана);
- четвертому 4n + 3 - ряд актиния, начинающийся с ²³⁵U → ²⁰⁷Pb.

Свинцовый метод определения возраста. Накопление свинца в результате распада содержащихся в минералах радиоактивных элементов позволяет определять возраст соответствующих горных пород. Зная скорость распада ²³⁸U, ²³²Th, ²³⁵U и определив их содержание, а также содержание и изотопный состав свинца в минерале, можно вычислить возраст минерала, т.е. время, прошедшее с момента его образования.
Гелиевый метод определения возраста. Пригоден для минералов с протной кристаллической упаковкой, хорошо сохраняющей содержащиеся в кристаллах газы, возраст радиоактивного минерала устанавливается по количеству гелия образовавшегося в нем в результате радиоактивных превращений.
Радиоуглеродный метод определения возраста. Прогоден для сравнительно молодых образований (до 70000 лет). Метод основан на радиоактивном распаде изотопа углерода-14, период полураспада которого равен 5600 лет. Этот изотоп образуется в атмосфере под действием космического излучения и усваивается организмами, после гибели которых его содержание убывает по закону радиоактивного распада. Радиоактивность содержащегося в ископаемых останках углерода, сравнивают с радиоактивностью углерода в атмосфере и рассчитывают геологический возраст.

Искусственная радиоактивность.
Была обнаружена в 1933 г. Ирен Кюри и Фредерик Жолио-Кюри. Первая искуственная ядерная реакция была осуществлена в 1919 г. Резерфордом. Воздействуя на атомы азота потоком альфа-частиц, ему удалось осуществить следующий процесс: