La désintégration radioactive est le processus par lequel un atome radioactif émet des particules et de l'énergie pour atteindre une configuration plus stable. Les atomes peuvent émettre des particules alpha ou bêta du noyau ou peuvent se diviser spontanément en différents isotopes, produisant rayonnement gamma ou neutronique.
Lorsqu'un atome subit une désintégration alpha, il éjecte deux protons et deux neutrons liés ensemble. La désintégration bêta implique la transformation d'un neutron en un proton, un électron et un antineutrino, et elle éjecte l'électron et l'antineutrino. Dans la fission spontanée, le noyau se fragmente en deux amas différents de protons et de neutrons, formant deux nouveaux atomes. La fission spontanée entraîne généralement la libération de neutrons de réserve, ce qui peut entraîner la scission d'autres atomes.
Les particules et les rayons émis par les éléments subissant une désintégration radioactive sont extrêmement dangereux pour les êtres vivants. Les particules alpha ne peuvent pas pénétrer la peau ou les vêtements, mais si un atome émettant des rayons alpha est ingéré, il endommage les tissus de l'intérieur du corps. Les particules bêta peuvent pénétrer la peau et faire plus de dégâts si elles sont prises en interne. Le rayonnement gamma est beaucoup plus puissant et ne peut être bloqué que par des matériaux denses, tels que d'épaisses feuilles de plomb. Le rayonnement neutronique peut en fait induire une radioactivité dans d'autres matériaux en modifiant la structure atomique de tous les atomes qu'il rencontre. Les retombées radioactives d'une arme nucléaire se composent de terre ordinaire, de cendres et de débris rendus radioactifs par le rayonnement neutronique.
