Beta skilimas yra radioaktyvaus skilimo forma, kai atomo branduolys pasikeičia, todėl jis išskiria beta dalelę. Kiti radioaktyvaus skilimo tipai yra alfa ir gama skilimas. Be to, kad beta skilimas yra visuotinės mokslinės svarbos tema, jis turi daug praktinių pritaikymų, ypač medicinos srityje, kur beta dalelės kartais naudojamos navikams mažinti arba naikinti. Beta skilimas taip pat gali būti naudojamas medicininiuose vaizdavimo tyrimuose kaip atsekamoji medžiaga.
Atomai patiria beta skilimą, kai yra nestabilūs, nes juose yra per daug neutronų arba per daug protonų. Kad stabilizuotųsi, neutronų arba protonų perteklius paverčiamas, išsaugant masę ir padarant branduolį stabilesnį. Proceso metu atomas taip pat virsta kitu elementu, nes bendras dalelių skaičius branduolyje išlieka toks pat, protonų ir neutronų pusiausvyra keičiasi.
Beta minus skilimo metu neutrono perteklius virsta protonu, o branduolys išskiria elektroną ir antineutriną. Elektronas yra beta dalelė, tuo tarpu
antineutrinas yra dalelė, turinti kai kurių neįprastų savybių. Neutrinų ir antineutrinų egzistavimas buvo teigiamas jau XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, tačiau tik šeštajame dešimtmetyje mokslininkai sugebėjo įrodyti tokių dalelių egzistavimą. Buvo nustatyti trys neutrinų skoniai ir atitinkami antineutrinai. (Ir taip, „skonis“ yra techninis terminas plačiajame dalelių fizikos pasaulyje.)
Kai branduolyje vyksta beta plius skilimas, protonas paverčiamas neutronu, o branduolys išskiria pozitroną ir neutriną. Beta dalelės gali būti elektronai arba pozitronai, kaip parodyta paveikslėlyje, priklausomai nuo to, ar branduolys pereina per beta minuso ar beta plius skilimą. Prieš tai, kai mokslininkai suprato, kad beta dalelės yra tik elektronai arba pozitronai, jie šias daleles vadino „beta spinduliais“, todėl kai kuriuose senoviniuose tekstuose yra nuorodų į beta spindulius.
Beta dalelė turi didesnę prasiskverbimo galią nei alfa dalelė, bet mažesnė nei gama dalelė. Beta daleles galima sustabdyti naudojant storą metalo lakštą, didelę oro kišenę arba kelis popieriaus lapus. Dėl to juos gana saugu dirbti, jei laikomasi saugos priemonių, kai žmonės yra šalia elementų, kuriuose vyksta beta skilimas.
Tačiau, kaip ir alfa dalelės, beta dalelės gali sukelti sumaištį, jei patenka į kūną. Kartais šis bruožas yra naudingas, pavyzdžiui, kai radioaktyvūs elementai patenka į kūną vėžiui gydyti. Tačiau tais atvejais, kai beta dalelės nėra įtrauktos į planą, gali pažeisti kūno ląsteles ar net sukelti reprodukcinės sveikatos problemų, trukdydamos kiaušinėlio ir spermos ląstelėms.