原子核发射粒子而引起的自发衰变。辐射粒子可以是α粒子(由两个质子和两个中子组成的氦核)，这一过程即为^*α衰变(alpha decay);也可以是β粒子(一个^*电子〔electron〕)，即^*β衰变(beta decay)。高能X射线(参见“γ射线”〔gamma radiation〕)也能同时发射。在α和β衰变过程中，原子核变成了另一种元素的原子核。还有一种不太常见的衰变，是^*正电子(positron)发射。这是电子的反粒子，过程类似于β衰变。放射性衰变是一种随机过程，单个原子核的衰变既无法预测，也无法控制。但是对大量核素来说，部分核素的衰变时间可用^*平均寿命(mean life)或^*半衰期(half-life)来准确预测。范围从10-⁸秒到10¹⁰年不等，依同位素而定。这一现象首先由^*贝克勒耳(Becquerel)于1898年在铀中发现，^*居里夫妇(Curies)、*卢瑟福(Rutherford)和^*索迪(Soddy)对此作了进一步阐述。