Оскільки нестабільне ядро намагається стати стабільним, він випромінює випромінювання та перетворюється на інший елемент, коли змінюється кількість протонів. Цей процес називається радіоактивним розпадом і триває до тих пір, поки сили в ядрі не стануть збалансованими і стабільними.
Елементи, які випромінюють іонізуюче випромінювання, називають радіонуклідами. Коли воно розкладається, радіонуклід перетворюється на інший атом – продукт розпаду. Атоми продовжують перетворюватися на нові продукти розпаду, доки вони не досягнуть стабільного стану і перестануть бути радіоактивними.
Скільки часу потрібно, щоб нестабільні (радіоактивні) атоми виділили енергію (випромінювання) і стали стабільними, чи всі радіоактивні атоми втрачають енергію та розпадаються з однаковою швидкістю? Радіоактивні елементи розпадаються з різною швидкістю від часток секунд до мільйонів і мільярдів років.
Безсумнівно, настане час, коли ми зможемо сказати, що «швидше за все, не залишилося навіть одного атома вихідного зразка полонію». Так, так, зразок може розпатися повністю. Справа в тому, що на землі закінчуються природні радіоактивні елементи.
Середній термін життя будь-якого радіоактивного ізотопу дорівнює періоду напіврозпаду речовини, поділеному на природний логарифм 2, який дорівнює рівно 0,693, і воно дорівнює числу τ, яке представлено в експоненціальному члені e−t/τ у розпаді. Її називають постійною часу. Ядра N2 живуть протягом часу τ2……. і так далі.
Атоми не старіють. Атоми радіоактивно розпадаються, коли існує ядерна конфігурація з нижчою енергією, до якої вони можуть переходити. Фактичний розпад окремого атома відбувається випадково і не є результатом того, що атом старіє або змінюється з часом. Художня ілюстрація радіоактивного бета-розпаду.