Наибольшее число радиоактивных изотопов распадается путем β>—-распада. В его основе лежит превращение нейтрона в протон. β>—-Распад характерен в основном для изотопов с избытком нейтронов. Такие изотопы являются наиболее тяжелыми изотопами всех элементов. Например, элемент лантан (Ζ = 57) имеет стабильный изотоп с А = 139; β>—-распадом обладают изотопы с A от 140 до 144.
β>―-Активные изотопы составляют около 45 % суммы всех радиоактивных изотопов.
Значительно распространен позитронный (β>+) — распад. Он часто сопровождается другим видом распада — K-захватом. Сущность его состоит в том, что электрон, находящийся на одной из ближайших к ядру оболочек, чаще всего на K-оболочке, захватывается ядром. При K-захвате, так же как и при позитронном распаде, один из протонов ядра превращается в нейтрон р + е- → >0п>1. Около 25 % изотопов распадаются таким путем. Позитронный распад и K-захват встречаются только у изотопов с недостатком нейтронов, которые являются самыми легкими изотопами данного элемента. Так, у лантана к ним относятся изотопы со значениями А от 131 до 138.
Более одной шестой части радиоактивных ядер обладают способностью испускать альфа-частицы. В основном это изотопы самых тяжелых элементов.
Среди радиоактивных изотопов обнаружены изомеры — два радиоактивных изотопа с различными периодами распада, но с одинаковым массовым числом. Здесь мы встречаемся уже с разновидностью изотопов, подобно тому как изотопы являются разновидностью атома. К настоящему времени обнаружено уже более двухсот изомерных пар. Это явление значительно расширяет наше представление об изотопах, и не исключено, что все радиоактивные изотопы существуют в виде двух или даже более изомерных состояний.
Следует указать еще на один вид распада ядер — спонтанное, т. е. самопроизвольное деление, открытое в 1940 г. советскими физиками Г. Н. Флеровым и К. А. Петржаком у ядер U>238. Этот процесс подобен искусственному делению ядер и характерен только для изотопов самых тяжелых элементов. Периоды полураспада спонтанного деления изотопов меняются в самых широких пределах: от 10>21 лет для Th>232 до 30 мин для Md>256 — изотопа искусственного элемента с Z = 101, названного менделевием. Всего известно 36 изотопов, для которых спонтанное деление — основной вид распада.
Опыты с радиоактивными веществами показали, что самое сильное нагревание или охлаждение, высокое давление, самые активные химические реагенты, сильные электрические и магнитные поля никак не влияют на скорость радиоактивного распада. П. Кюри на основании количественных опытов установил экспоненциальный закон радиоактивного распада, который выражается следующим уравнением:
