Un noyau est un assemblage de protons, de neutrons. Les protons chargées positivement devraient se repousser car étant de même signe. Cette répulsion électrique est inférieure à la force d'attraction nucléaire. Cette force est appelée interaction forte et elle implique que les nombres de protons et de neutrons soient similaires.
La masse du noyau est inférieure à la somme des masses de chacun de ses nucléons. Ce défaut de masse correspond à l'énergie de liaison du noyau.
Lorsque le nombre de nucléons augmente, l’interaction électromagnétique, bien que moins intense finit par devenir plus puissante que l’interaction forte. Ainsi, les forces répulsives sont plus importantes. Cela conduit à la désintégration du noyau.
Divers types de désintégrations sont possibles.

Types de désintégration radioactives

Radioactivité alpha
C'est la radioactivité des noyaux lourds et correspond à l"émission d'un noyau d"hélium.

Radioactivité béta moins
C'est la radioactivité des noyaux ayant trop de neutrons et correspond à l"émission d'un électron et d'un antineutrino électronique.

Radioactivité béta plus
C'est la radioactivité des noyaux ayant trop de protons et correspond à l"émission d'un positon et d'un neutrino électronique.

Radioactivité par capture électronique
Ce type de radioactivité correspond à des noyaux ayant trop de protons . Il y a capture d'un électron de la couche K par un proton.

Radioactivité gamma
Si le noyau formé lors d'une désintégration est dans un état excité il y à émission d'un photon qui permet au noyau de retrourner dans son état fondamental.

Annihilation électron positon (basse énergie)
Quand il y a émission d'un positon (β+) il s'annihile immédiatement avec un électron avec émission de deux photons ayant chacun une énergie égale à l'énergie au repos de l'électron ou du positron soit 511 keV. Les deux photons émis dans des directions opposées.

Lors d'une désintégration, la charge (Z), le nombre de nucléons (A), le nombre leptonique, l'énergie et l'implulsion sont conservés.

L'application
On présente quelques exemples de désintégrations radioactives.