α衰变
α 衰变是重的不稳定原子核放出一个 α 粒子（氦-4 原子核）的核转变。核素记账很简单，但衰变背后的物理还包括能量守恒、反冲和量子隧穿。
核素记账
α 粒子含两个质子和两个中子。母核的质量数为 A、原子序数为 Z 时，子核变为 A−4 和 Z−2：(A,Z)→(A−4,Z−2)+⁴₂He。核子数和电荷在方程两侧守恒，Z 减少 2 也意味着元素在周期表中向左移动两位。
释放的能量去了哪里
如果生成物总静质量小于母核，质量差就以能量形式释放。在母核静止系中，α 粒子与子核具有大小相等、方向相反的动量；由于子核远重于 α 粒子，α 粒子通常获得大部分动能。对应明确核能级的跃迁会产生接近离散值的 α 能量。
为什么 Q>0 仍可能具有很长半衰期
能量允许并不等于衰变很快。α 样团簇仍需穿过子核周围的库仑势垒。经典粒子若能量低于势垒不能逃逸，但量子隧穿给出有限的穿透概率；这一概率对 α 能量极其敏感，因此小的能量变化可以对应巨大的半衰期差异。
α 粒子与物质的相互作用
α 粒子质量较大且带 +2e 电荷，会通过强烈电离迅速损失能量，因此在物质中的射程通常很短。短射程并不等于任何 α 源都无害：风险强烈依赖放射性物质的位置与能量沉积方式。穿透能力和生物效应是两个不同问题。
计算示例
1. 补全 α 衰变方程
解答
铀-238 的 A=238、Z=92。发射 α 后得到 A=234、Z=90，因此子核是钍-234。
2. 检查守恒
解答
A=226、Z=88 的母核 α 衰变后子核必须为 A=222、Z=86；再加上 α 的 A=4、Z=2，恢复原来的总数。
3. 比较反冲能量
解答
α 粒子与子核动量大小相等。相同动量下质量较小的粒子动能更大，所以较轻的 α 粒子获得大部分动能。