Альфа-распад
Альфа-распадом называется процесс самопроизвольного испускания ядром α-частиц, которые по своей природе являются ядрами атомов гелия 
. Схематически α-распад можно изобразить следующим образом:
(14.6)
где распадающееся ядро 
называется материнским ядром, образующееся 
– дочерним. Дочернее ядро также может оказаться нестабильным и в свою очередь подвергнуться радиоактивного распада. Таким образом, формируются цепочки радиоактивного распада. Конечным продуктом такой цепочки обязательно должен являться стабильный изотоп какого либо ядра.
Спонтанному α-распаду подвержены только тяжелые ядра с Z > 83 и небольшая группа редкоземельных ядер в области А = 140 ÷ 160. В качестве примера можно привести распад изотопа урана, протекающий с образованием тория:
(14.7)
Необходимым условием осуществления α-распада является следующее: масса материнского ядра должна быть больше суммы масс α-частицы и дочернего ядра. При этом выделяется энергия W, равная:
(14.8)
Эта энергия распределяется между α-частицей и дочерним ядром. α-частица возникает в ядре в момент распада ядра, так же как фотон возникает в момент излучения атома. Покидая ядро, α-частице приходится преодолевать потенциальный барьер, обусловленный ядерными силами. Величина этого барьера может составлять величину до 30 МэВ (рис. 14.3). За пределами ядра (r > R0) высоты барьера быстро уменьшается вследствие кулоновского отталкивания материнского и дочернего ядер.
Экспериментально показано, что α-частицы, вылетающие из ядра, обладают кинетической энергией порядка 4 ÷ 9 МэВ (частица, имеющая такую энергию, двигается с очень высокой скоростью ~ 109 см/с).
Рис. 14.3. Преодоление потенциального барьера α-частицей при α-распаде
Тем не менее, такой энергии недостаточно, чтобы в «классическом смысле» преодолеть барьер. α-распад возможен вследствие существования туннельного эффекта (см. раздел 6), имеющего чисто квантовую природу.
В зависимости от энергетического баланса распада дочернее ядро может образоваться в одном из возбужденных состояний (см. раздел 13, оболочечная модель). В этом случае спустя время порядка 10–8 ÷ 10–15 с ядро перейдет в более низкое состояние, испуская квант электромагнитного излучения большой энергии (γ-квант).