كل عنصر لديه واحد أو أكثر من النظائر مع نويات غير مستقرة، والتي يمكن أن تخضع للتحلل المشع. في هذه العملية، يمكن للنواة إطلاق جزيئات أو الإشعاع الكهرومغناطيسي. عندما يكون نصف قطر النواة أكبر من نصف قطر عمل القوة القوية ، قد يحدث اضمحلال إشعاعي ، ونصف قطر عمل القوة القوية ليس سوى عدد قليل من مقاييس الفومتوميات.
10 - وأكثر التحللات المشعة شيوعا هي كما يلي:
اضمحلال ألفا: تطلق النواة جسيمات ألفا، نواة هيليوم تحتوي على بروتونين ونيوترونين. نتيجة الاضمحلال هي عنصر جديد مع عدد أقل من الذرية.
تسوس بيتا: ظاهرة التفاعل الضعيف الذي يتحول فيه النيوترون إلى بروتون أو بروتون يتحول إلى نيوترون. ويرافق الأول من قبل إطلاق الإلكترون و antineutrino، في حين أن هذا الأخير النشرات البوزيترون والنيوترينو. وتسمى الإلكترونات أو البوزيترونات المنبعثة من الجسم جسيمات بيتا. لذلك، يمكن أن يزيد اضمحلال بيتا أو ينقص العدد الذري للذرة بمقدار واحد.
اضمحلال غاما: يتم تقليل مستوى الطاقة للنواة، ويتم إطلاق الإشعاع الكهرومغناطيسي، عادة بعد إطلاق جزيئات ألفا أو جسيمات بيتا.
نصف عمر النظائر مع البروتونات Z والنيوترونات N
وتشمل الانحلالات المشعة النادرة نسبياً الأخرى: إطلاق النيوترونات أو البروتونات، وإطلاق نوىات أو تجمعات الإلكترونات، وتوليد الإلكترونات عالية السرعة بدلاً من أشعة بيتا والفوتونات عالية الطاقة بدلاً من أشعة غاما من خلال التحويل الداخلي.
كل النظائر المشعة لديها فترة اضمحلال مميزة، وهي نصف العمر. نصف العمر هو الوقت اللازم لنصف العينة لاضمحلال. هذا هو الاضمحلال الأسي، وهذا هو، اضمحلال مستمر من 50٪ من العينة خلال كل نصف عمر. وبعبارة أخرى، بعد أن يكون نصف العمر، لا يبقى سوى 25 في المائة من نظائر البداية.