Zerfallsmodus

Die folgenden Zerfallsmodi können bei der sponanten Umwandlung eines Atomkerns, etwa beim radioaktiven Zerfall, auftreten:

• Alphazerfall, α-Zerfall: aus dem Atomkern wird ein Alphateilchen (Atomkern des Helium, Alphastrahlung) herausgeschleudert. Die Kernmasse nimmt um 4 Einheiten ab. Die Ordnungszahl nimmt um zwei ab.

• Betazerfall, β^--Zerfall: aus dem Atomkern wird ein Elektron (Betateilchen) herausgeschleudert. Dabei wandelt sich ein Neutron in ein Proton um. Die Masse des Kerns bleibt in etwa gleich. Die Ordnungszahl nimmt um eins zu. Zusätzlich wird ein Anti-Elektronneutrino freigesetzt.

Wesentlich seltener tritt der folgende Zerfallsmodus auf:

• Elektroneneinfang (engl: electron capture - EC): ein Elektron aus einer inneren Schale (Orbital) wird vom Atomkern aufgenommen. Nach der Bezeichnung der typischsten betroffenen Elektronenschale (K-Schale) wird der Elektroneneinfang auch als K-Einfang bezeichnet. Die Masse des Kerns bleibt in etwa gleich. Dabei wandelt sich ein Proton zusammen mit dem Elektron in ein Neutron um. Die Ordnungszahl nimmt um eins ab.

• positiver Betazerfall, β⁺-Zerfall: aus dem Atomkern wird ein Positron herausgeschleudert. Dabei wandelt sich ein Proton in ein Neutron um. Die Masse des Kerns bleibt in etwa gleich. Die Ordnungszahl nimmt um eins ab. Zusätzlich wird ein Elektronneutrino freigesetzt.

Noch seltener treten folgende Zerfallsmodi auf:

• Protonenemission: aus dem Atomkern wird ein Proton herausgeschleudert. Die Kernmasse und die Ordnungszahl nehmen je um eins ab.

• Neutronenemission: aus dem Atomkern wird ein Neutron oder mehrere Neutronen herausgeschleudert. Die Kernmasse nimmt pro Neutron um eine Einheit ab. Die Ordnungszahl bleibt gleich.

• Spontane Spaltung (auch Spontaner Zerfall): Der Atomkern zerfällt in zwei oder mehrere Bruchstücke.
  z.B. ²⁵²Cf -> ¹⁴²Ba + ¹⁰⁶Mo + 4 ¹n

Bei allen Zerfallsarten kann zusätzlich Gammastrahlung emitiert werden.