Los átomos se vuelven radiactivos cuando tienen un exceso de protones o neutrones en el núcleo, lo que lleva a fuerzas internas desequilibradas, que el átomo equilibra emitiendo radiación. Los átomos con una cantidad diferente de neutrones o protones su configuración normal se llama iones y es un isótopo de su elemento.
Los átomos se estabilizan al reconfigurarse en un nuevo núcleo y liberar energía en forma de partículas o radiación, que es la desintegración radioactiva. Ocurre a una tasa constante llamada vida media, o el tiempo que tarda la mitad de una muestra determinada de un isótopo radioactivo en descomponerse en un nuevo isótopo.
La descomposición radioactiva implica la emisión de partículas alfa o beta, rayos gamma o por otros procesos. Las partículas alfa son núcleos de helio de alta energía. Las partículas beta son esencialmente electrones. Los rayos gamma son fotones energéticos, electromagnéticos con una longitud de onda corta. Otras formas de descomposición radiactiva incluyen la captura de electrones y la descomposición de positrones.
