Blíže
V jádrech stabilních atomů, jako jsou jádra olova, je síla, která k sobě váže jednotlivé protony a neutrony, dostatečně velká, aby udržela pohromadě každé jádro jako celek. V jiných atomech, zejména těžkých, jako jsou atomy uranu, je tato energie nedostatečná a jádra jsou nestabilní. Nestabilní jádro samovolně vyzařuje částice a energii v procesu známém jako radioaktivní rozpad. Termín radioaktivita označuje emitované částice. Když je emitováno dostatečné množství částic a energie k vytvoření nového stabilního jádra (často jádra zcela jiného prvku), radioaktivita končí. Uran 238, velmi nestabilní prvek, projde 18 stupni rozpadu, než se z něj stane stabilní izotop olova, olovo 206. Mezi mezistupně patří i těžší prvky thorium, radium, radon a polonium. Všechny známé prvky s atomovým číslem větším než 83 (vizmut) jsou radioaktivní a radioaktivní jsou i mnohé izotopy prvků s nižšími atomovými čísly. Když jsou jádra izotopů, které nejsou přirozeně radioaktivní, bombardována vysokoenergetickými částicemi, vznikají umělé radioizotopy, které se rozpadají stejným způsobem jako přirozené izotopy. Každý prvek zůstává radioaktivní po určitou dobu, od pouhých mikrosekund až po miliardy let. Rychlost rozpadu prvku se nazývá poločas rozpadu. Jedná se o průměrnou dobu, za kterou se rozpadne polovina jeho jader.