In anul 1900 Ernest Rutherford a descoperit faptul ca substantele radioactive emit radiatii. Trei ani mai tarziu, independent de sotii Curie, a emis parerea ca radiatia radioactiva este rezultatul transformarii atomilor si, impreuna cu Soddy, a elaborat teoria mecanismului dezintegrarii radioactive. Ei au aratat ca nucleele radioactive emit radiatii in mod spontan transformandu-se in alte nuclee. La dezintegrarea alfa un nucleu atomic cu numarul atomic Z (numar de ordine egal cu numarul de protoni) si cu numarul de masa A egal cu suma dintre numarul de protoni si neutroni se transforma intr-un nou nucleu cu numarul de ordine Z - 2 si cu numarul de masa A - 4 adica

_Z^AX → _{Z - 2}^{A - 4}X + ₂⁴He

Prin dezintegrare α nucleul radioactiv emite patru nucleoni, doi protoni (m_p ≈1u si sarcina electrica +e, unde u = 1,66·10^-27kg este unitatea atomica de masa, adica a 12-a parte din masa izotopului de carbon 12 iar e este sarcina electrica elementara) si doi neutroni (neutrii din punct de vedere electric
si cu masa m_n ≈1u). Deci prin dezintegrare α nucleul isi micsoreaza numarul atomic Z cu doua unitati si numarul de masa A cu patru unitati. Noul nucleu apartine unui alt element care se deplaseaza la stanga cu doua casute in Tabelul lui Mendeleev. Aceasta lege se numeste legea de deplasare a lui Fajans si Soddy, in cazul dezintegrarii α
De exemplu :₈₄²¹⁰Po → ₂⁴ α + ₈₂²⁰⁶Pb

Dezintegrarea β^-

Dezintegrarea β^- consta in emisia spontana de electroni de catre unele nuclee ce au neutroni in exces. Aceasta nu inseamna ca exista electroni in interiorul nucleelor. Electronul ia nastere prin transformarea spontana a unui neutron intr-un proton cu expulzarea unui electron. Initial s-a crezut ca la fiecare dezintegrare β^- se emite doar o singura particula numita electron, dar masurand energia electonilor emisi prin dezintegrare β^- s-a constatat ca energia acestora este cuprinsa intre zero si energia pierduta de nucleu prin dezintegrare, spre deosebire de particulele α emise de aceeasi substanta radioactiva care au intotdeauna aceeasi energie. Spectrul energetic al radiatiei α este un spectru de linii in timp ce spectrul radiatiei β^- este un spectru continuu. Sintetizand rezulta ca la dezintegrarea β^- lipseste o parte insemnata a energiei pierdute de nucleul radioactiv asociata cu o lipsa in valoarea spinului si cu o abatere de la conservarea impulsului. Pentru a iesi din acest impas in anul 1930 la varsta de 30 de ani Wolfgang Pauli a "nascocit" existenta neutrinului. El arata ca prin dezintegrare β^- un neutron din nucleul radioactiv se transforma in proton eliberand un electron si antiparticula unui "mic neutron" (in limba italiana neutrino) care este resposabil de furtul de energie. Dezintegrarea β^- spontana cu emisia de electron si antineutrino poate fi reprezentata in felul urmator:

_o¹n → ₁¹p + _-1^oe +

Prin transformarea unui neutron in proton numarul total de nucleoni ramane constant, deci numarul de masa A nu se modifica. Prin aparitia unui proton cu o sarcina pozitiva Z creste cu o unitate. Rezulta ca legea de deplasare in cazul dezintegrarii β^- este: Prin dezintegrare β^- nucleul initial se transforma in alt nucleu ce are acelasi numar de masa A si numar atomic Z crescut cu o unitate. Nucleul rezultat se deplaseaza la dreapta cu o casuta in Tabelul lui Mendeleev.

_Z^AX → _{Z + 1}^A X + _-1^oe +

De exemplu :

₇₉¹⁹⁸Au → ₈₀¹⁹⁸Hg + _-1^oe +