不安定性の理由の内訳は次のとおりです。
* 中性子対プロトン比: 核が安定するには、特定の中性子対プロトン比が必要です。この比率は原子のサイズによって異なりますが、一般に、より軽い要素には1:1に近い比率が必要ですが、より重い要素は陽子の反発を克服するためにより多くの中性子を必要とします。
* 強い核力: 強い核力は、核内で陽子と中性子を結合します。この力は短い距離で非常に強いですが、距離が増加するにつれてすぐに弱くなります。
* 電磁力: 電磁力は、肯定的な電荷のために互いにプロトンを反発します。
* 核シェルモデル: 核内の陽子と中性子は、原子内の電子と同様の特定のエネルギーレベルを占めます。完全または半分充填のシェルは、安定性に貢献します。
これらの要因がバランスが取れていない場合、核は不安定になり、崩壊しようとします。 この減衰は、次のようなさまざまな方法で発生する可能性があります。
* アルファ減衰: 核からアルファ粒子(2つの陽子と2つの中性子で構成される)が放出されます。
* ベータ崩壊: 中性子はプロトンに変換され、電子と抗抗酸化剤を放出します。
* ガンマ崩壊: 核は、組成を変えることなく、ガンマ線光子の形でエネルギーを放出します。
減衰プロセスは、核が安定した構成に達するまで続き、多くの場合、異なる要素につながります。この不安定性は、医学、発電、研究など、さまざまな分野で放射性材料を有用なものにしています。