Quando um núcleo encontra-se em um estado de excesso
de energia interna, ele é instável e, portanto, radioativo. Tão logo seja
possível, os componente desse núcleo tenderão a acomodar-se em um estado de
menor energia, as custas da emissão de uma partícula Alfa “α”, Beta “β”
(elétron ou pósitron ) ou raio gama “γ”
(um fóton), adquirindo, assim, uma configuração mais estável.
Os processos radioativos seguem uma lei de
desintegração exponencial. Se, inicialmente, o número de núcleos radioativos de
um tipo é N0, o número de núcleos desse mesmo tipo remanescentes após um tempo "t" é:  |
| Onde λ é a constante de desintegração (ou
constante de decaimento), característica do núcleo em questão. |
O intervalo de tempo T, durante o qual metade dos núcleos radioativos de um tipo presentes na amostra decaem, é chamado meia vida. Por exemplo, uma amostra radioativa de 200 g de um certo isótopo radioativo com uma meia vida de 10 dias, depois de 30 dias terá 25g de isotopo original, ou seja, do inicio do processo.
200g (10 dias) → 100g (10 dias) → 50g (10 dias) → 25g.
As meias vidas dos núcleos
radioativos têm valores que vão desde frações de segundo a um número muito
grande de anos e isso inclusive entre os isótopos de um mesmo elemento da
tabela periódica. Exemplo: O Trítio (o isótopo radioativo do hidrogênio, na
forma H) tem uma meia-vida de 12,3 anos.
O Tecnécio-99 , em sua forma meta-estável, tem uma meia-vida de 6,01 horas. O
Radônio-222 tem meia vida de 3,8 dias.
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