Les gros noyaux atomiques sont instables car ils perdent des neutrons et des protons au fil du temps. Un noyau est composé de neutrons non chargés et de protons chargés positivement qui, dans les gros atomes, ne peuvent pas être maintenus ensemble de manière stable par l'atome fort forcer.
Les particules ayant des charges similaires, comme les protons, se repoussent. La force atomique forte neutralise les effets répulsifs que les protons ont les uns sur les autres au sein d'un noyau atomique. Les noyaux atomiques avec un faible nombre de protons présentent une force de répulsion proportionnellement faible, tandis que les noyaux atomiques avec un nombre élevé de protons présentent une force beaucoup plus grande. Les scientifiques appellent l'équilibre entre les forces électrostatiques répulsives et les forces atomiques de liaison l'énergie de liaison d'un noyau. L'énergie de liaison des gros noyaux atomiques instables est insuffisante pour empêcher l'atome d'émettre des protons et des neutrons au fil du temps.
Les scientifiques appellent rayonnement les particules éjectées par des noyaux atomiques instables. Le rayonnement se produit à un taux prévisible dans certains atomes, permettant aux scientifiques d'utiliser des noyaux atomiques instables pour déterminer l'âge des matériaux qui les contiennent. Les atomes avec des noyaux instables continuent à émettre des particules jusqu'à ce qu'ils atteignent un état plus stable, dans lequel l'énergie de liaison du noyau a suffisamment de puissance pour maintenir l'atome ensemble.
