پایداری هسته به این معنی است که هسته خود به خود تعداد پروتون ها، نوترون ها و خواص اساسی آن را تغییر نخواهد داد. با توجه به پایداری هسته می توان آن را به دو نوع هسته پایدار و هسته های ناپایدار (یا رادیواکتیو) تقسیم کرد.
۱- هسته های اتمی با تعدادی پروتون برابر و بزرگتر از ۸۴ ناپایدار هستند. است که عناصر بعد از عدد اتمی ۸۴ همگی عناصر رادیواکتیو هستند.
۲- هسته ای با کمتر از ۸۴ پروتون دارای تعداد حتی پروتون و نوترون است و هسته آن پایدار است.
۳- هسته های اتمی با تعدادی پروتون یا نوترون برابر با ۲، ۸، ۲۰، ۲۸، ۵۰، ۸۲، ۱۲۶ به ویژه پایدار هستند. این اعداد را اعداد جادویی می نامند. هم تعداد پروتون ها و هم تعداد نوترون ها اعداد جادویی هستند که هسته های شماره سحر و جادوی مضاعف نامیده می شوند.
۴- نسبت تعداد نوترون ها به تعداد پروتون ها n/p است. هنگامی که Z<20, n/p="1," and="" the="" nucleus="" is="" stable.="" as="" the="" atomic="" number="" increases,="" the="" value="" of="" n/p="" increases,="" and="" the="" larger="" the="" ratio,="" the="" worse="" the="">
پوسیدگی هسته ای
هسته های اتمی ناپایدار در حالی که تابش ساطع می کنند، خود به خود به هسته دیگری تبدیل خواهند شد. این تغییر را پوسیدگی رادیواکتیو می نامند. سه نوع اشعه ساطع شده توسط هسته در طول فرایند پوسیدگی وجود دارد: α اشعه، β و γ اشعه.
پرتوهای آلفا جریان های ذرات آلفا هستند که هسته های هلیوم با بار مثبت هستند. پرتوهای بتا جریانی از الکترون های متحرک با سرعت بالا هستند.
دو نوع پوسیدگی β دارد: β+ و β-. هنگامی β پوسیده می شود، علاوه بر پوزیترون ها یا الکترون های منفی، نوترینوها یا آنتی نوترینوها نیز ساطع می شوند. بتا پوسیدگی تبدیل نوترون ها در هسته به پروتون ها (باقی مانده در هسته) است و یک الکترون و یک آنتی نوترینو مرتبط با الکترون آزاد می کند. پوسیدگی بتا+ این واقعیت است که نوترون های کمتری در هسته وجود دارد، و پروتون ها به نوترون تبدیل می شوند (باقی مانده در هسته)، و یک پوزیترون و یک نوترینو در همان زمان آزاد می شوند.
پرتوهای گاما جریانی از فتون ها هستند. معمولاً زمانی ساطع می شود که هسته جدیدی پس از پوسیدگی آلفا یا پوسیدگی بتا تشکیل شود. این به این دلیل است که هسته مادر رادیواکتیو پس از پوسیدگی فوق به یک هسته دختر هیجان زده تبدیل می شود و هنگامی که هسته دختر به حالت عادی گذار می کند، به طور کلی فتون های گاما را تابش می کند.
تعداد کل بارها و جرم کل ذرات قبل از پوسیدگی برابر است با تعداد کل بارها و جرم کل تمام ذرات پس از پوسیده شدن
قانون پوسیدگی رادیواکتیو
N هسته در نمونه در زمان t وجود دارد، و dN در زمان dt پوسیده می شود.
t=0, N=N0, yes
فرمول فوق قانون پوسیدگی رادیواکتیو نامیده می شود.
معنای فیزیکی این است: در زمان t، نسبت تعداد هسته هایی که در واحد زمان به تعداد کل هسته ها در آن زمان پوسیده می شوند. هر چه بزرگتر باشد، پوسیدگی سریع تر است.
مرسوم است که از نیمه عمر برای مشخص کردن میزان پوسیدگی عناصر رادیواکتیو استفاده کنید. تعریف نیمه عمر این است: زمان مورد نیاز برای هسته برای پوسیده شدن به N=N0/2. بیان شده توسط T.
گاهی اوقات طول عمر متوسط τ نیز برای نشان دادن سرعت پوسیدگی استفاده می شود. میانگین طول عمر به مقدار متوسط زمانی اطلاق می شود که هر هسته قبل از پوسیده شدن آن وجود دارد.
رادیواکتیویته (که رادیواکتیویته نیز نامیده می شود) به تعداد پوسیدگی های هسته ای یک منبع رادیواکتیو در واحد زمان اشاره دارد.
در نظام بین المللی واحدها، واحد فعالیت به صورت becquerel (Bq) است. 1Bq نشان دهنده فعالیت یک منبع رادیواکتیو است که یک بار در ثانیه تحت پوسیدگی هسته ای قرار می گیرد. واحدی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد کوری (Ci) است.