Я́дерная фи́зика — раздел физики, изучающий строение и свойства атомных ядер, а также их столкновения.
А́льфа-части́ца (α-частица) — положительно заряженная частица, образованная двумя протонами и двумя нейтронами; ядро атома гелия-4 ( 
). Впервые обнаружены Э. Резерфордом в 1899 году и он же дал название этому виду излучения по увеличению проникающей способности — альфа-, бета- и гамма-излучение. Альфа-частицы могут вызывать ядерные реакции; в первой искусственно вызванной ядерной реакции, проведённой Э. Резерфордом в 1919 году участвовали именно альфа-частицы. Поток альфа-частиц называют альфа-лучами или альфа-излучением.
А́льфа-распа́д (α-распад) — вид радиоактивного распада ядра, в результате которого происходит испускание дважды магического ядра гелия 4He — альфа-частицы. При этом массовое число ядра в соответствии с правилом радиоактивных смещений Содди и Фаянса уменьшается на 4, а атомный номер — на 2.
Бе́та-части́цы — электроны и позитроны, которые вылетают из атомных ядер некоторых радиоактивных веществ при радиоактивном бета-распаде. Направление движения бета-частиц меняется магнитными и электрическими полями, что свидетельствует о наличии в них электрического заряда. Скорости электронов достигают 0,998 скорости света. Бета-частицы ионизируют газы, вызывают люминесценцию многих веществ, действующих на фотоплёнки. Поток бета-частиц называют бета-излучением.
Позитро́н — античастица электрона. Относится к антивеществу, имеет электрический заряд +1, спин 1/2, лептонный заряд −1 и массу, равную массе электрона. При аннигиляции позитрона с электроном их масса превращается в энергию в форме двух гамма-квантов.
Сла́бое взаимоде́йствие — фундаментальное взаимодействие, ответственное, в частности, за процессы бета-распада атомных ядер и слабые распады элементарных частиц, а также нарушения законов сохранения пространственной и комбинированной чётности в них. Это взаимодействие называется слабым, поскольку два других взаимодействия, значимые для ядерной физики и физики высоких энергий, характеризуются значительно большей интенсивностью. Однако оно значительно сильнее четвёртого из фундаментальных взаимодействий, гравитационного.
Двойной бета-распад, 2β-распад, ββ-распад — общее название нескольких видов радиоактивного распада атомного ядра, которые обусловлены слабым взаимодействием и изменяют заряд ядра на две единицы.
Ма́ссовое число́ атомного ядра — суммарное количество протонов и нейтронов в ядре. Обычно обозначается буквой A. Массовое число близко к атомной массе изотопа, выраженной в атомных единицах массы, но совпадает с ней только для углерода-12, поскольку атомная единица массы определяется сейчас как 1⁄12 массы атома 12С. Во всех остальных случаях атомная масса не является целым числом, в отличие от массового числа. Так, массовое число изотопа хлора 35Cl равно 35, а его атомная масса составляет 34,96885 а.е.м.
Радионукли́ды, радиоакти́вные нукли́ды — нуклиды, ядра которых нестабильны и испытывают радиоактивный распад. Большинство известных нуклидов радиоактивны. Радиоактивны все нуклиды, имеющие зарядовое число Z, равное 43 (технеций) или 61 (прометий) или большее 82 (свинец); соответствующие элементы называются радиоактивными элементами. Радионуклиды существуют у любого элемента, причём у любого элемента радионуклидов существенно больше, чем стабильных нуклидов.
Радиоакти́вный распа́д — спонтанное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путём испускания элементарных частиц, гамма-квантов и/или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоакти́вностью, а соответствующие нуклиды — радиоактивными (радионуклидами). Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.
Нукли́д — вид атомов, характеризующийся определённым массовым числом, атомным номером и энергетическим состоянием ядер и имеющий время жизни, достаточное для наблюдения.
Бе́та-распа́д — тип радиоактивного распада, обусловленный слабым взаимодействием и изменяющий заряд ядра на единицу без изменения массового числа. При этом распаде ядро излучает электрон или позитрон (бета-частицу), а также нейтральную частицу с полуцелым спином.
Позитро́нный распа́д — тип бета-распада, также иногда называемый «бета-плюс-распа́д» (β+-распад), «эми́ссия позитро́нов» или «позитро́нная эми́ссия». В β+-распаде один из протонов ядра превращается посредством слабого взаимодействия в нейтрон, позитрон и электронное нейтрино. Позитронный распад испытывают многие изотопы, в том числе углерод-11, азот-13, кислород-15, фтор-18, иод-121. Например, в следующем уравнении рассматривается превращение посредством β+-распада углерода-11 в бор-11 с испусканием позитрона e+ и электронного нейтрино νe:
В физике излучение — передача энергии в форме волн или частиц через пространство или через материальную среду. Это понятие включает в себя:
- электромагнитное излучение — радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение (γ);
- излучение частиц — альфа-излучение (α), бета-излучение (β), нейтронное и нейтринное излучение ;
- акустическое излучение — ультразвуковые, звуковые и сейсмические волны ;
- гравитационное излучение — излучение, которое принимает форму гравитационных волн, или рябь в кривизне пространства-времени.
Электро́нный захва́т, e-захват — один из видов бета-распада атомных ядер. При электронном захвате один из протонов ядра захватывает орбитальный электрон и превращается в нейтрон, испуская электронное нейтрино. Заряд ядра при этом уменьшается на единицу. Массовое число ядра, как и во всех других видах бета-распада, не изменяется. Этот процесс характерен для ядер с избытком протонов. Если энергетическая разница между родительским и дочерним атомом превышает 1,022 МэВ, электронный захват всегда конкурирует с другим типом бета-распада, позитронным распадом. Например, рубидий-83 превращается в криптон-83 только посредством электронного захвата, тогда как натрий-22 распадается в неон-22 посредством как электронного захвата, так и позитронного распада. Известным и самым часто приводимым примером электронного захвата является превращение калия-40 в аргон с вероятностью этого канала распада около 10 %.
Распа́д прото́на — гипотетическая форма радиоактивного распада, в результате которой протон распадается на более лёгкие субатомные частицы, например (нейтральный) пион и позитрон. Это явление до сих пор не наблюдалось, но возможность доказать его реальность вызывает нарастающий интерес в связи с перспективами «теории Великого объединения».
Внутренняя конве́рсия — физическое явление, заключающееся в том, что переход атомного ядра из возбуждённого изомерного состояния в состояние с меньшей энергией осуществляется путём передачи высвобождаемой при переходе энергии непосредственно одному из электронов этого атома. Таким образом, в результате этого явления испускается не γ-квант, а так называемый конверсионный электрон, кинетическая энергия которого равна разности между энергией ядерного изомерного перехода и энергией связи электрона на той оболочке, с которой он был испущен. Кроме того, небольшая доля энергии передаётся самому атому в результате эффекта отдачи.
Прото́нный распа́д (протонная эмиссия, протонная радиоактивность) — один из видов радиоактивного распада, при котором атомное ядро испускает протон.
- (A, Z) → (A − 1, Z − 1) + p.
Правило запрета Маттауха — Щукарева — одна из закономерностей ядерной физики, замеченная в 1920-х годах советским химиком С. А. Щукаревым и окончательно сформулированная в 1934 году немецким физиком Йозефом Маттаухом.
В химии радиоактивных элементов и ядерной физике закон радиоактивных смещений, также известный как правило радиоактивных смещений Содди и Фаянса, — основное правило, описывающее превращения элементов в процессе радиоактивного распада. Закон был открыт в 1913 году независимо Фредериком Содди и Казимиром Фаянсом.
