放射性崩壊
ほとんどの日常的な原子の核は安定しています。 しかし、安定していない核は一般的に長くは続かないため、日常の経験の一部ではない傾向があるため、この声明はやや誤解を招くものです。 実際には、核の既知の同位体のほとんどは安定していません;代わりに、彼らは多くの場合、元の原子の同一性を変更する放射性崩壊と呼ばれるプロセ
放射性崩壊では、核はある予測不可能な期間変化しないまま、その後高速の粒子または光子を放出し、その後別の核が元のものに置き換えられます。 それぞれの不安定な同位体は異なる速度で崩壊する、すなわち、それぞれが与えられた期間内に崩壊する確率が異なる（崩壊定数を参照）。 同一の不安定な核の集合は、すべてが一度に崩壊するわけではありません。 代わりに、鍋にポップコーンが飛び出るように、彼らは時間の期間にわたって個別に減衰します。 元のサンプルの半分が崩壊するのにかかる時間は、同位体の半減期と呼ばれます。 既知の同位体の半減期は、マイクロ秒から数十億年の範囲である。 ウラン238(238U)の半減期は約45億年であり、これは太陽系が形成されてから約経過した時間である。 したがって、地球は、それが形成されたときにそれが持っていた238Uの約半分を持っています。
放射性崩壊には三つの異なるタイプがあります。 放射線はまだ神秘的だった19世紀後半には、崩壊のこれらの形態は、アルファ、ベータ、およびガンマで示されました。 アルファ崩壊では、核は2つの陽子と2つの中性子を放出し、すべてがアルファ粒子（後に通常のヘリウム原子の核と同一であることが発見された）と呼ばれるものに一緒にロックされている。 娘、または崩壊した核は、元のものよりも2つの陽子と2つの中性子が少なくなり、したがって異なる化学元素の核になります。 電子が再配置されると（そして2つの余分な電子がさまよっている）、原子は実際には同一性を変えてしまいます。
ベータ崩壊では、核内の中性子の1つが陽子、動きの速い電子、およびニュートリノと呼ばれる粒子に変わります。 この高速電子の放出はベータ放射と呼ばれます。 娘核は、元のものよりも1つ少ない中性子と1つ以上の陽子を有し、したがって、再び、異なる化学元素である。
ガンマ崩壊では、陽子または中性子がより高い軌道からより低い軌道に量子跳躍し、その過程で高エネルギー光子を放出する。 この場合、娘核の化学的同一性は元のものと同じである。
放射性核が崩壊すると、娘核も同様に放射性であることがよくあります。 この娘は順番に崩壊し、その崩壊の娘核も同様に放射性である可能性があります。 したがって、同一の原子の集合は、時間の経過とともに、連続的な崩壊のために多くの種類の原子の混合物に変わる可能性がある。 このような崩壊は、安定した娘核が生成されるまで続く。 崩壊チェーンと呼ばれるこのプロセスは、自然界のあらゆる場所で動作します。 例えば、ウラン238は半減期4で崩壊する。5億年後にトリウム-234に崩壊し、24日後にプロラクチニウム-234に崩壊する。 このプロセスは、安定している鉛206に到達するまで続きます（ウラン-トリウム-鉛年代測定を参照）。 ラジウムやラドンなどの危険な元素は、崩壊連鎖の中間段階として地球の地殻で継続的に生成されます。