Zwar sind Atome in der Regel äußerst stabil, jedoch gibt es auch einige Atome, deren Kerne unter extremen Umständen instabil werden. Von radioaktivem Zerfall spricht man folglich, wenn sich die Energie von Atomen, welche den Kern zusammenhält, auflöst und es dadurch zur spontanen Auflösung des Atomkerns kommt.
Sobald ein radioaktiver Zerfall eintritt, werden subatomare Partikel aus dem Kern freigesetzt - bei Alpha-Strahlung zwei Protonen und zwei Neutronen, bei Beta-Strahlung entsteht aus einem Neutron ein Proton, wodurch letztendlich eine Beta-Welle ausgelöst wird, und bei einer Gamma-Strahlung setzt der Kern Energie in Form eines Photons frei. Alles was vom ursprünglichen Atomkern übrig bleibt, wird dann Tochter-Atom genannt und ist vollkommen anders als das Ausgangsatom.
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