Правила смещения. Превращения атомных ядер, сопровождающиеся α- и β- излучениями, называют α- и β-распадами соответственно. Ядро, испытывающее радиоактивный распад, называют материнским; ядро, возникающее после распада, — дочерним. Испускание ос-частицы материнским ядром приводит к образованию дочернего ядра, массовое число которого меньше на 4 единицы, а зарядовое —
меньше на 2 единицы, чем у исходного ядра, т. е. в результате α-распада порядковый номер элемента в таблице Менделеева уменьшается на две единицы. Например, при испускании α-частицы ядром радия 
(Z = 88, А = 226) возникает ядро радона
(Z = 86, А = 222):
Бета-распад не изменяет массового
числа, а зарядовое увеличивается на 1,
т. е. порядковый номер элемента возрастает на одну единицу. Например, при β-распаде ядра возникает
ядро: 
При β-распаде в ядре происходит превращение нейтрона в протон. Гамма-излучение сопутствует перегруппировке нуклонов внутри ядер, при которой числа Z(число протонов) и А(массовое число, равное сумме протонов и нейтронов в ядре атома) не меняются.
В общем виде смещение ядер в Периодической системе элементов при радиоактивных распадах подчиняется правилам (правила смещения), которые записываются так: 
при α-распаде
при β-распаде 
Здесь X — символ химического элемента, соответствующего материнскому ядру;
Y — то же для дочернего ядра; — ядро изотопа гелия; — символ
электрона. 
Получившееся в результате радиоактивного распада дочернее ядро может также оказаться радиоактивным и т. д. В результате возникает целый ряд радиоактивных превращений элементов.
В природе известны три радиоактивных ряда (или семейства), родоначальниками которых являются изотопы 
Конечными продуктами во всех случаях являются изотопы свинца.
Правила смещения вытекают из законов сохранения заряда и массового числа при радиоактивных распадах. Ядерные спектры. Опытами установлено, что
γ-излучение не является самостоятельным видом радиоактивности. Гамма-излучение сопровождает процессы α- и β-радиоактивных распадов. Рассмотрим, как ядро испускает γ излучение.
Пусть материнское ядро, испустив α-частицу, превращается в дочернее ядро. Последнее, как правило, находится в возбужденном состоянии. Переходя в нормальное или в менее возбужденное состояние, дочернее ядро испускает γ-фотон. Разность энергий между возбужденным и нормальным состоянием дочернего ядра равна энергии излученного у-фотона. Механизм испускания γ-фотонов ядром такой же, как и механизм излучения фотонов атомом, который, переходя из возбужденного состояния в нормальное, испускает фотон оптического или рентгеновского излучения. Однако энергия γ-фотонов гораздо больше, чем энергия оптических фотонов. Это связано с гораздо большими разностями в энергетических уровнях ядра по сравнению с разностью уровней электронных оболочек атома. Электронные энергетические уровни в атоме раздвинуты на энергии порядка 1 эВ, энергии же ядерных уровней раздвинуты примерно на 0,1 МэВ.
Измерение энергии γ-фотонов показало, что энергетический спектр γ-фотонов является линейчатым.
Закон радиоактивного распада. Для характеристики продолжительности жизни радиоактивных ядер вводится величина, называемая периодом полураспада Т1/2).
Период полураспада — это время, в течение которого распадается половина первоначального числа радиоактивных ядер.
Очевидно, что период полураспада Т1/2 равен также времени, по прошествии которого нераспавшейся остается половина исходного количества ядер.
Периоды полураспада радиоактивных изотопов лежат в широком диапазоне, например: для изотопа 
свинца = 1,4 10 лет, для изотопа полония = 3 10 7 с. 
Из-за относительно малого периода полураспада химические элементы, расположен- ные в периодической системе за ураном (трансурановые), не сохранились в земной коре. Химические элементы с Z > 92 получают искусственным путем.
Закон радиоактивного распада записывается в виде 
где N0 — начальное число радиоактивных ядер в момент времени, с которого начинается наблюдение,
N — число ядер, не испытавших распада до некоторого произвольного момента времени t,
Tl/2 — период полураспада.
На рис. приведен график, иллюстрирующий закон радиоактивного распада: по
оси ординат отложено число радиоактивных ядер, по оси абсцисс — время. Как видно из
графика, число нераспавшихся ядер в течение любого интервала времени, равного периоду полураспада, уменьшается в 2 раза. Закон радиоактивного распада является статистическим, т. е. он выполняется для большого числа ядер. Чем больше будет общее число исходных ядер, тем точнее выполняется этот закон. Для малого числа ядер этот закон применять нельзя.