Hajoaminen on muistiton
Radioaktiivisuus on epävakaan atomiytimen spontaania muuttumista. Yksittäisen ytimen hajoamishetkeä ei voida ennustaa, mutta suuren ydinjoukon käyttäytyminen noudattaa hyvin tarkkaa tilastollista eksponenttilakia. Radioaktiivisuus on siis samanaikaisesti satunnainen mikrotasolla ja ennustettava populaatiotasolla.
Puoliintumisaika
Vakioisella hajoamisvakiolla λ ehjän ytimen todennäköisyys hajota seuraavan pienen ajan kuluessa ei riipu siitä, kuinka kauan ydin on jo ollut olemassa. Prosessi on muistiton. Tästä seuraa eksponentiaalinen laki N(t)=N₀e^(−λt).
Alfahajoaminen
Puoliintumisaika T₁/₂ on aika, jossa odotusarvo jäljellä olevien radioaktiivisten ydinten määrälle puolittuu. Se liittyy hajoamisvakioon yhtälöllä T₁/₂=ln2/λ. Kahden puoliintumisajan jälkeen jäljellä on keskimäärin 1/4 alkuperäisestä määrästä, kolmen jälkeen 1/8.
Beetahajoaminen
Alfahajoamisessa ydin lähettää helium-4-ytimen. Massaluku pienenee neljällä ja järjestysluku kahdella. Prosessi on erityisen tärkeä raskaissa ytimissä, joissa suuri Coulombin hylkiminen tekee α-hiukkasen irtoamisesta energettisesti mahdollisen.
Hajoaminen on muistiton
β⁻-hajoamisessa neutroni muuttuu protoniksi, elektroniksi ja elektronin antineutriinoksi: n→p+e⁻+ν̄ₑ. Massaluku A ei muutu ja järjestysluku Z kasvaa yhdellä. Elektronin lisäksi antineutriino on välttämätön energian, liikemäärän ja leptoni-luvun säilymisen vuoksi.
Vakioisella hajoamisvakiolla λ ehjän ytimen todennäköisyys hajota seuraavan pienen ajan kuluessa ei riipu siitä, kuinka kauan ydin on jo ollut olemassa. Prosessi on muistiton. Tästä seuraa eksponentiaalinen laki N(t)=N₀e^(−λt).