Az instabil atommagok spontán bomlanak, hogy kialakuljanak magok nagyobb stabilitással. A bomlás folyamatát nevezzük rádióaktivitás. A bomlás során felszabaduló energiát és részecskéket sugárzásnak nevezzük. Amikor a természetben instabil magok bomlanak le, a folyamatot természetes radioaktivitásnak nevezik. Amikor az instabil magokat elkészítik a laboratóriumban, a bomlást indukált radioaktivitásnak nevezik.
A természetes radioaktivitás három fő típusa létezik:
Alfa sugárzás
Az alfa-sugárzás egy pozitív töltésű részecskékből áll, úgynevezett alfa-részecskékből, amelyeknek van atomtömeg 4 és +2 töltés (héliummag). Amikor egy alfa-részecskét kilökünk egy magból, a mag tömegszáma négy egységgel és a atomszám két egységgel csökken. Például:
23892U → 42Ő + 23490th
A héliummag az alfa-részecske.
Béta sugárzás
A béta-sugárzás egy elektronáram, úgynevezett béta részecskék. A béta-részecske kilökésekor a magban levő neutron protonmá alakul, tehát a tömeg száma a sejtmag változatlan, de a az atomi szám eggyel nő Mértékegység. Például:
23490 → 0-1e + 23491apa
Az elektron a béta-részecske.
Gamma sugárzás
A gammasugarak nagy energiájú fotonok, nagyon rövid hullámhosszúsággal (0,0005–0,1 nm). A gamma-sugárzás kibocsátása az atommagban bekövetkező energiaváltozás eredménye. A gammakibocsátás sem az atomszámot, sem az atomszámot nem változtatja meg atomtömeg. Az alfa- és béta-emissziót gyakran gamma-emisszió kíséri, mivel az izgatott mag alacsonyabb és stabilabb energiaállapotba esik.
Alfa, béta és gamma-sugárzás az indukált radioaktivitást is kísérik. Radioaktív izotópok A laboratóriumban bombázási reakciók segítségével állítják elő, hogy egy stabil sejtmagot radioaktívvá alakítsanak. A pozitron (egy részecske ugyanolyan tömegű, mint egy elektron, de +1 töltése -1 helyett) kibocsátása nem figyelhető meg természetes radioaktivitásban, de ez az indukált radioaktivitás általános bomlásmódja. A bombázási reakciók felhasználhatók nagyon nehéz elemek előállítására, beleértve azokat is, amelyek nem fordulnak elő a természetben.