Nestabilno (to je, radioaktivno) nukleus može postati stabilnije nakon što emitira čestice i energiju. Ovaj proces se zove propadanje (Radioaktivni raspad). Ove čestice ili energija (ove koje emitiraju elektromagnetski talasi) se kolektivno nazivaju zračenjem. Zračenje koje emitiraju nestabilne jedrilice mogu biti alfa (helijumsko nukleusno) čestice, beta (elektroni ili pozitroni) čestice, gama zrake ili neutroni.
Tokom procesa raspada radionuklida, broj nukleidi nukleida postepeno se umanjuje. Vrijeme potrebno za propadanje na samo polovinu originalne mase naziva se polovicu nuklida. Svaki radionuklid ima specifičan poluraspolovni život, u rasponu od nekoliko mikrosekunda do miliona godina.
Fenomen u kojem atomsko nukleus postaje novo nukleus zbog emisije određene čestice. Nukleus je kvantni sistem. Nuklearno propadanje je spontana promjena jezgre. To je proces kvantne tranzicije i poštuje zakone kvantne statistike. Za svaki radionuklid, precizan trenutak njegovog propadanja je nepredvidljiv, ali kao celina, zakon propadanja je veoma jasan. Ako je broj nuklearnih raspada u dt vremenski interval dN, mora biti proporcionalan broju atomskih jezgri N prisutnih u to vrijeme, a očito i proporcionalno vremenskim intervalu dt.
Postoje tri vrste propadanja: alfa propadanje, beta propadanje i propadanje gama.
Nuklearna fisija
Nuklearna fisija se odnosi na razdvajanje jezgre u nekoliko jezgri. Nuklearna fisija je obično uzrokovana neutronima koji bombarduju jezgro većom masom. Nakon fisije nukleusa formiraju se dva dijela jednake mase i oslobađa se energija, što ponekad rezultira lancem Reakcija se dogodila. Energija = masa ╳ brzine svjetlosti na kvadrat