(Fr.: désintégration; Du.: Zerfall; Eng.: disintegration), in de atoomfysica het proces waarbij een atoomkern uiteenvalt in twee of meer delen (zie Alfastraling; Bètastraling; Kernsplijting).
Desintegraties kunnen spontaan optreden (zie Radioactiviteit) of ingeleid worden door een bombardement met andere deeltjes. Het verval van een kern wordt beschreven door de desintegratieconstante. Het aantal desintegraties gedeeld door de tijd is evenredig met de hoeveelheid aanwezig radioactief materiaal. Indien deze hoeveelheid ten tijde t wordt voorgesteld door A(t), geldt:
A(t) = A (0)exp [− λt]
waarin λ de desintegratieconstante is.
De gemiddelde levensduur τ van de vervallende kernen wordt gegeven door τ = λ−1. In plaats van deze grootheid gebruikt men ook wel de halveringstijd t½ , de tijd waarin de aanwezige hoeveelheid materiaal tot op de helft is afgenomen (t½ = τ ln 2 = 0,693 τ). Indien de toestand van evenwicht in een radioactieve reeks bereikt is, verhouden zich de aantallen atomen van de desintegratieprodukten als hun respectieve halveringstijden.
De term desintegratie is strikt genomen slechts van toepassing op processen waarbij materiële deeltjes worden uitgezonden. Voor aangeslagen toestanden van een atoom of een atoomkern die door elektromagnetische straling (foto- of gammaemissie) vervallen in een of meer lager gelegen toestanden (bijv. de grondtoestand) spreekt men echter eveneens van levensduur, die gegeven wordt door de inverse van de som der waarschijnlijkheden van de mogelijke processen van elektromagnetisch verval.
Het aantal desintegraties per seconde wordt uitgedrukt in de eenheid becquerel.