Le processus par lequel une particule instable se transforme en d'autres particules, en émettant de l'énergie.La désintégration est la transformation spontanée d'une particule instable en d'autres particules, accompagnée d'un dégagement d'énergie. Ce processus est fondamental en physique nucléaire, en physique des particules et en cosmologie, expliquant des phénomènes allant de la radioactivité au destin ultime de la matière. La désintégration se produit lorsque la masse d'une particule dépasse la somme des masses de ses produits de désintégration possibles, permettant à l'excès d'énergie d'être converti en énergie cinétique et en nouvelles particules.
La radioactivité a été découverte par Henri Becquerel en 1896, et le terme « désintégration » a ensuite été étendu aux particules élémentaires avec le développement de la théorie quantique des champs au milieu du XXe siècle.
La désintégration est régie par la mécanique quantique et les forces fondamentales. Par exemple, dans la désintégration bêta, un neutron se transforme en proton, en électron et en antineutrino via l'interaction nucléaire faible. La probabilité de désintégration par unité de temps est caractérisée par une demi-vie, qui est exponentielle et indépendante de l'histoire de la particule. Les canaux de désintégration spécifiques dépendent des lois de conservation, telles que l'énergie, la quantité de mouvement et la charge.
La désintégration est utilisée dans la datation radiométrique (par exemple, le carbone 14), l'imagerie médicale (scanners TEP) et la production d'énergie nucléaire, où la désintégration contrôlée de l'uranium libère de la chaleur.
Un neutron libre se désintègre avec une demi-vie d'environ 15 minutes, mais lorsqu'il est lié dans un noyau atomique, il peut être stable pendant des milliards d'années.
