Rozpad alfa to proces rozpadu jądra atomowego z emisją cząstki alfa. Po rozpadzie alfa powstaje jądro atomowe o liczbie masowej \( A \) mniejszej o 4 oraz liczbie atomowej \( Z \) mniejszej o 2 w porównaniu do jądra pierwotnego. Najczęściej rozpadowi alfa ulegają ciężkie pierwiastki promieniotwórcze oraz niektóre izotopy promieniotwórcze pierwiastków ziem rzadkich.
Rozpad alfa polega na przeniknięciu cząstki alfa, uprzednio uformowanej w jądrze, przez barierę potencjału otaczającą jądro. Przeniknięcie to jest możliwe dzięki efektowi tunelowemu. Cząstki alfa emitowane przez dane jądro promieniotwórcze mają ściśle określone energie.
Rozpad beta to proces rozpadu jądra promieniotwórczego, w wyniku którego z jądra emitowany jest:
- Rozpad beta minus (\( \beta^- \)): elektron (negaton) oraz antyneutrino elektronowe.
- Rozpad beta plus (\( \beta^+ \)): pozyton oraz neutrino elektronowe.
W przypadku rozpadu beta minus liczba atomowa \( Z \) nowo powstałego jądra jest większa o jeden w stosunku do jądra macierzystego, natomiast w rozpadzie beta plus liczba atomowa \( Z \) zmniejsza się o jeden. Liczba masowa \( A \) jądra pozostaje niezmieniona w obu przypadkach. Odkryto również odwrotny rozpad beta, czyli reakcję zmiany liczby atomowej \( Z \) jądra wywołaną oddziaływaniem neutrina (lub antyneutrina) z emisją cząstki beta jako produktu reakcji.
Rozpad beta obserwuje się także w przypadku cząstek elementarnych, na przykład w rozpadzie neutronu na proton, elektron i antyneutrino elektronowe. Ze względu na emisję dwóch cząstek (cząstki beta i neutrino) z jądra w procesie rozpadu beta obserwuje się ciągłe widmo energii emitowanych cząstek beta, charakterystyczne dla danego rozpadu, z określoną energią maksymalną. Rozpady beta zachodzą poprzez oddziaływanie słabe.
