प्रत्येक तत्व में अस्थिर नाभिक के साथ एक या अधिक आइसोटोप होते हैं, जो रेडियोधर्मी क्षय से गुजर सकते हैं। इस प्रक्रिया में, नाभिक कणों या विद्युत चुम्बकीय विकिरण को छोड़ सकता है। जब नाभिक का त्रिज्या मजबूत बल की कार्रवाई के त्रिज्या से अधिक होता है, तो रेडियोधर्मी क्षय हो सकता है, और मजबूत बल की कार्रवाई का त्रिज्या केवल कुछ फेमोमीटर है।
सबसे आम रेडियोधर्मी क्षय इस प्रकार हैं:
अल्फा क्षय: नाभिक एक अल्फा कण, एक हीलियम नाभिक दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन युक्त विज्ञप्ति । क्षय का परिणाम कम परमाणु संख्या वाला एक नया तत्व है।
बीटा क्षय: कमजोर बातचीत की एक घटना जिसमें एक न्यूट्रॉन प्रोटॉन या प्रोटॉन में बदल जाता है, न्यूट्रॉन में बदल जाता है। पूर्व में एक इलेक्ट्रॉन और एक एंटीन्यूट्राइन की रिहाई के साथ है, जबकि बाद में एक पॉजिट्रॉन और एक न्यूट्रिनो जारी करता है। जारी इलेक्ट्रॉन या पॉजिट्रॉन को बीटा कण कहा जाता है। इसलिए, बीटा क्षय परमाणु की परमाणु संख्या को एक से बढ़ा या घटा सकता है।
गामा क्षय: नाभिक का ऊर्जा स्तर कम हो जाता है, और विद्युत चुम्बकीय विकिरण जारी किया जाता है, आमतौर पर अल्फा कणों या बीटा कणों की रिहाई के बाद।
जेड प्रोटॉन और एन न्यूट्रॉन के साथ आइसोटोप का आधा जीवन
अन्य अपेक्षाकृत दुर्लभ रेडियोधर्मी क्षय में शामिल हैं: न्यूट्रॉन या प्रोटॉन जारी करना, नाभिक या इलेक्ट्रॉन समूहों को रिहा करना, और आंतरिक रूपांतरण के माध्यम से गामा किरणों के बजाय बीटा किरणों और उच्च ऊर्जा फोटॉनों के बजाय उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन करना।
प्रत्येक रेडियोआइसोटोप में एक विशिष्ट क्षय काल होता है, जो आधा जीवन होता है। आधा जीवन क्षय करने के लिए नमूने के आधे के लिए आवश्यक समय है। यह एक घातीय क्षय है, यानी, प्रत्येक आधे जीवन के दौरान नमूने का 50% का निरंतर क्षय। दूसरे शब्दों में, दो आधे जीवन के बाद, शुरू आइसोटोप का केवल 25% रहता है ।