Radioactivitatea se întâmplă atunci când nucleele atomice devin instabile și își pierd capacitatea de a ține împreună cele două nuclee împreună. Acest eveniment are loc atunci când există o cantitate excesivă de protoni sau neutroni în nuclee, ceea ce le privează din energia de care au nevoie pentru a preveni activitatea anormală.
Radioactivitatea este cauzată în același mod, dar apare în trei tipuri diferite: alfa, beta și gamma. În decăderea alfa, particulele alfa sunt identice cu nucleele de heliu, care sunt alcătuite din doi protoni și doi neutroni legați împreună. Inițial, particula alfa scapă din nucleul unui atom părinte și este mai departe respinsă din surse prin diverse procese de mecanică cuantică. Aceste procese schimbă atomul inițial dintr-o particulă alfa într-un element diferit, care scade numerele sale de masă și atomi. Baza radioactivității are loc în două tipuri. În timpul primului tip de degradare, emisiile apar din transformarea unuia dintre neutronii unui nucleu într-un proton, un electron și un antineutrino. Al doilea tip de dezintegrare beta este similar în proces, dar implică transformarea unui proton într-un neutron, neutrino și pozitiv. Degradarea gama are loc după ce un nucleu suferă o degradare alfa sau beta și are ca rezultat hiperstimularea unui nucleu. Gama radiațiilor este cea mai intensă formă de radioactivitate și are capacități puternice de penetrare.