Для естественных радионуклидов основными видами радиоактивного распада являются альфа- и бета-минус-распад (хотя встречаются и другие). Названия альфа и бета были даны Эрнестом Резерфордом в 1900 году при изучении радиоактивных излучений.

Для искусственных радионуклидов кроме этого характерны также нейтронный, протонный, позитронный (бета-плюс) и более редкие виды распада и ядерных превращений (мезонный, К-захват, изомерный переход, «откалывание» и др.).

α-распад характерен для естественных радиоактивных элементов с большими порядковыми номерами (т.е. для элементов с малыми энергиями связи). Реакция этого вида превращения может быть показана на примере распада радия:

Таким образом, α-распад приводит к уменьшению порядкового номера вещества на 2 единицы и массового числа на 4 единицы.

Правило смещения ядра при α-распаде в общем виде может быть записан следующим образом:

Испускание α-частиц различной энергии ядрами одного и того же вида может происходить при различных энергетических уровнях. Поэтому при распаде могут возникать возбужденные ядра (продукты распада), которые, переходя в основное состояние, испускают γ-кванты. Наблюдаемые на опыте значения энергий γ-квантов равны разности энергий соответствующих двух групп α-частиц (с учетом энергии ядра отдачи).

γ-излучение - это более жесткое электромагнитное излучение, чем рентгеновское, то есть имеющее большую частоту и энергию.

Электронный β-распад характерен как для естественных, так и для искусственных радиоактивных элементов. Этот вид радиоактивного распада может быть представлен на примере распада изотопа калия:

Ядро испускает электрон и при этом возникает ядро нового элемента при неизменном массовом числе. Энергетический спектр β-частиц непрерывный, так как вылет электронов сопровождается выбросом нейтрино - элементарной частицы с массой менее 1/2000 массы покоя электрона. Суммарная энергия β-частиц и нейтрино равна максимальной энергии, характерной для данного изотопа. В общем виде электронный распад может быть записан следующим образом:

При испускании β-частиц ядра атомов могут находиться в возбужденном состоянии. Переход их в невозбужденное состояние сопровождается испусканием γ-квантов.

Позитронный β-распад наблюдается у некоторых искусственных радиоактивных изотопов, пример:

Правило смещения:

Следовательно, при позитронном распаде порядковый номер распадающегося атома уменьшается на единицу, а масса практически не изменяется. Аналогично спектру энергии электронного β-распада спектр энергии позитронного распада непрерывен.

Электронный захват (К-захват, т. к. ядро поглощает один из электронов атомной оболочки, обычно из К-оболочки):

Правило смещения: 

При К-захвате единственной вылетающей из ядра частицей является нейтрино. При К-захвате возникает характеристическое рентгеновское излучение.

Гамма-превращение (изомерный переход) — внутриядерное явление, при котором за счет энергии возбуждения ядро испускает гамма-квант, переходя в более стабильное состояние; при этом массовое число и атомный номер не изменяются. Спектр гамма-излучения всегда дискретен. Испускаемые ядрами гамма-кванты обычно имеют энергию от десятков кэВ до нескольких МэВ.

Пример (индекс “m” означает метастабильное состояние ядра):

Правило смещения:

Существуют еще ядерные реакции взаимодействия ядер с частицами, спонтанное деление ядер и термоядерные реакции.