Prawo rozpadu naturalnego – zależność określająca szybkość ubywania pierwotnej masy substancji zbudowanej z jednego rodzaju cząstek, która ulega naturalnemu, spontanicznemu rozpadowi.
Prawo ma zastosowanie w rozpadzie promieniotwórczym ciał, ale w ogólności dotyczy wielu procesów fizycznych.
Prawo to głosi, że jeśli prawdopodobieństwo rozpadu cząstek tworzących substancję jest dla każdej z nich jednakowe i niezależne oraz nie zmienia się w czasie trwania procesu rozpadu, to ubytek masy substancji w niewielkim odcinku czasu można wyrazić wzorem[1]:
Po scałkowaniu:
gdzie:
We wzorze na prawo rozpadu zamiast stałej rozpadu używana jest wielkość zwana średnim czasem życia.
Czas po którym w stanie początkowym pozostaje połowa masy próbki nazywa się czasem połowicznego rozpadu [1]
Co można wyrazić wzorem:
lub
Wzór na ilość pozostającej substancji można wyrazić:
Masa cząstek, które się rozpadły od początku, czyli czasu w którym masa była równa to:
Masę cząstek, które się rozpadają w jednostce czasu, a więc szybkość rozpadania się (patrz aktywność promieniotwórcza), można przedstawić jako:
W prawie rozpadu naturalnego w miejsce masy można używać inne wielkości mierzące ilość rozpadającego się czynnika, np. liczbę cząstek.
Prawo rozpadu naturalnego ma zastosowanie do cząstek elementarnych, jąder atomowych i substratów reakcji chemicznych, które zachodzą zgodnie z kinetyką pierwszego rzędu.
Prawo rozpadu naturalnego zastosowane do opisu zachowania izotopów promieniotwórczych znane jest jako prawo rozpadu promieniotwórczego lub prawo przemian promieniotwórczych a samo równanie jako równanie rozpadu promieniotwórczego.
Prawo to jest matematycznie identyczne z prawami opisującymi wiele innych procesów w fizycznych np.: