Pada inti atom yang tidak stabil (radioisotop atau inti radioaktif) secara spontan akan berubah menjadi inti atom lain yang lebih stabil sambil memancarkan energi radiasi. Radiasi yang dipancarkan tersebut dapat berupa partikel alpha (α), partikel beta (β), atau sinar gamma (γ).

Peluruhan Alpha (α)

Peluruhan alpha dominan terjadi pada inti-inti tidak stabil yang relatif berat (nomor atom lebih besar dari 80. Dalam peluruhan ini akan dipancarkan partikel alpha (α), yaitu suatu partikel yang terdiri atas dua proton dan dua neutron. Partikel α mempunyai massa 4 sma dan muatan 2 muatan elementer positif. Partikel α secara simbolik dinyatakan dengan simbol ₂He⁴ karena identik dengan inti atom Helium.

Inti atom yang melakukan peluruhan α akan kehilangan dua proton dan dua neutron serta membentuk nuklida baru.

_ZX^A   ➔ _Z-2Y^A-4  +  α

Contoh peluruhan partikel Alpha yang terjadi di alam adalah:

₉₂U²³⁸  ➔  ₉₀Th²³⁴ + α

Sifat Radiasi Alpha

• Daya ionisasi partikel α sangat besar, ± 100 kali daya ionisasi partikel β dan 10.000 kali daya ionisasi sinar γ.
• Jarak jangkauan (daya tembus) nya sangat pendek, hanya beberapa mm udara, bergantung pada energinya.
• Partikel α akan dibelokkan jika melewati medan magnet atau medan listrik.
• Kecepatan partikel α bervariasi antara 1/100 hingga 1/10 kecepatan cahaya.

Peluruhan Beta (β)

Peluruhan beta terjadi pada inti tidak stabil yang relatif ringan. Dalam peluruhan ini akan dipancarkan partikel beta yang mungkin bermuatan negatif (β^-) atau bermuatan positif (β⁺). Partikel β identik dengan elektron sedangkan partikel β⁺ identik dengan elektron yang bermuatan positif atau positron.

Dalam proses peluruhan β^- terjadi perubahan neutron menjadi proton di dalam inti atom. Proses peluruhan ini dapat dituliskan sebagai persamaan inti berikut.

Contohnya adalah      

Sedangkan dalam proses peluruhan β⁺ terjadi perubahan proton menjadi neutron di dalam inti atom. proses peluruhan ini dapat dituliskan sebagai persamaan inti berikut.

Contohnya adalah    

Neutrino () dan antineutrino () adalah “partikel” yg tidak bermassa tetapi berenergi yang selalu mengiringi peluruhan β.

Sifat Radiasi Beta

• Daya ionisasinya di udara 1/100 kali dari partikel α.
• Jarak jangkauannya lebih jauh daripada partikel α, dapat menembus beberapa cm udara.
• Kecepatan partikel β berkisar antara 1/100 hingga 99/100 kecepatan cahaya.
• Karena sangat ringan, maka partikel β mudah sekali dihamburkan jika melewati medium.
• Partikel β akan dibelokkan jika melewati medan magnet atau medan listrik.
   

Peluruhan Gamma (γ)

Berbeda dengan dua jenis peluruhan sebelumnya, peluruhan gamma tidak menyebabkan perubahan nomor atom maupun nomor massa, karena radiasi yang dipancarkan dalam peluruhan ini berupa gelombang elektromagnetik (foton).

Peluruhan ini dapat terjadi bila energi inti atom tidak berada pada keadaan dasar (ground state), atau sering dikatakan sebagai inti atom yang tereksitasi (exited state). Biasanya, peluruhan γ ini mengikuti peluruhan α ataupun β.

Peluruhan γ dapat dituliskan sebagai berikut.

_ZX^A*  ➔ _ZX^A + γ

Salah satu contoh peluruhan γ yang mengikuti peluruhan β

₂₇Co⁶⁰  ➔  ₂₈Ni^60* + β

₂₈Ni^60*  ➔  ₂₈Ni⁶⁰ + γ

Sifat Radiasi Gamma

• Sinar γ dipancarkan oleh nuklida (inti atom) yang dalam keadaan tereksitasi (isomer) dengan panjang gelombang antara 0,005 Å hingga 0,5 Å.
• Daya ionisasinya di dalam medium sangat kecil sehingga daya tembusnya sangat besar bila dibandingkan dengan daya tembus partikel α atau β.
• Karena tidak bermuatan, sinar γ tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnit