γ-radioaktiivsus
Teades nüüd tuuma ehitust ja osakesi tuumaks liitvaid jõude, vaatame, mis juhtub, kui stabiilsuse tingimused on mingil moel rikutud (tuuma energia on minimaalsest kõrgem). Ootuspäraselt on tulemuseks protsess, mille käigus tuum muutub stabiilsuse suunas, vabanedes seejuures liigsest energiast. Tulemuseks on, et ainest eralduvad mingid kiired osakesed ehk aine saadab välja kiirgust. Seda nähtust nimetame radioaktiivsuseks. Iseloomulik on, et igale kolmest stabiilsuse rikkumise moodusest vastab teistest erinev radioaktiivsus.
Esmalt vaatame, mis juhtub, kui tuuma üks madalamatest energiatasemetest pole täis. Ütleme, et tuum pole põhiseisundis, vaid on ergastatud. Analoogiliselt saab aatom olla ergastatud seisundis, kui tema elektronkattes on „auk”. Teame, et sel juhul langeb „auku” peagi üks suurema energiaga elektron ja tulemusena kiirgub vastava energiaga valguskvant ehk footon – nii tekivad ju joonspektrid. Vastavalt toimub see ka ergastatud tuumas. Kui „auk” on prootonite tasemes, siis langeb sinna peagi prooton kõrgemalt tasemelt, sama võib toimuda neutronite tasemetes. Kiirgub ka elektromagnetvälja kvant. Kuna aga vabanev energia on umbes miljon korda suurem kui aatomspektrite puhul, siis vastavalt Plancki valemile
E = hf
on ka kiirguse sagedus vastavalt miljon korda suurem kui näiteks nähtaval valgusel. See ületab isegi röntgenikiirguse sagedusi tuhandekordselt. Seda kiirgust kutsutakse γ(gamma)-kiirguseks. Tegemist on γ-radioaktiivsusega.
Ergastatud tuum läheb põhiseisundisse ja kiirgab γ-kvandi.
