β衰變（beta decay）

一個中子與質子比例失衡的原子核，無法靠放出核子來修正，但它可以把其中一種轉換成另一種。β 衰變就是這種轉換。在 β 負衰變中，一個中子變成質子；在 β 正衰變中，一個質子變成中子；同時射出一個高速電子或正子（歷史上的「β 粒子」）以守恆電荷，並伴隨一個幾乎看不見的微中子來平帳。

兩個管道是：β 負衰變 n -> p + e^- + 反微中子_e（使 Z 增一），與 β 正衰變 p -> n + e^+ + 微中子_e（使 Z 減一，只有在能量允許的原子核內才可能發生）。與單一能量的 α 粒子不同，放出的電子呈現從零到某最大值的連續能譜，因為釋放的能量由三個物體（子核、電子、微中子）分攤。這道連續能譜當年極為駭人——它看似違反能量守恆——以致庖立（Pauli）在 1930 年正是為了讓某物帶走那份失蹤的能量與動量，而假設了微中子。β 衰變由弱交互作用中介，在更深層是一個夸克改變味道（一個下夸克變成上夸克，或反之），做法是放出一個虛的 W 玻色子，該玻色子隨後化為電子-反微中子對。

β 衰變是核種圖的大整隊者，驅使不穩定的同重素沿質量拋物線滑向穩定谷。它在反應爐物理（分裂碎片富含中子、大量發生 β 衰變）、在核合成（把 s 過程與 r 過程捕獲的中子轉成質子）中都居核心地位；在基礎物理裡，它宇稱不守恆的本性最早揭示了弱交互作用能分辨左與右。