Un atome est stable à cause d'un noyau équilibré qui ne contient pas d'excès d'énergie. Si les forces entre les protons et les neutrons dans le noyau sont déséquilibrées, alors l'atome est instable. Les atomes stables conservent leur forme indéfiniment, tandis que les atomes instables subissent une désintégration radioactive. La plupart des atomes naturels sont stables et ne se désintègrent pas.
Le noyau d'un atome est composé de protons et de neutrons. Les forces à l'intérieur du noyau d'un atome stable sont équilibrées car le noyau contient le nombre approprié de protons et de neutrons. Ces atomes sont théoriquement résistants à toutes les formes de désintégration, à l'exception de la désintégration du proton, qui est une forme hypothétique de désintégration qui n'a jamais été observée en laboratoire ou dans la nature.
Les atomes instables sont radioactifs et se désintègrent après un certain temps. Différents atomes instables se désintègrent par différents processus, tels que l'éjection d'un proton ou d'un neutron ; la conversion d'un proton en neutron ou d'un neutron en proton ; et l'émission de l'excès d'énergie sous forme de photons. Dans de nombreux cas, l'atome résultant est encore instable. Cet atome se désintègre ensuite à nouveau en un nouvel atome. Le processus se poursuit dans une chaîne de décomposition jusqu'à ce qu'une forme stable soit atteinte.
