Radioaktiver Zerfall ist der Prozess, bei dem ein radioaktives Atom Teilchen und Energie emittiert, um eine stabilere Konfiguration zu erreichen. Atome können Alpha- oder Beta-Teilchen aus dem Kern emittieren oder sich spontan in verschiedene Isotope aufspalten, wodurch Gamma- oder Neutronenstrahlung.
Wenn ein Atom einem Alpha-Zerfall unterliegt, stößt es zwei Protonen und zwei Neutronen aus, die miteinander verbunden sind. Der Betazerfall beinhaltet die Umwandlung eines Neutrons in ein Proton, Elektron und Antineutrino und stößt das Elektron und Antineutrino aus. Bei der spontanen Spaltung zerfällt der Kern in zwei verschiedene Cluster von Protonen und Neutronen und bildet zwei neue Atome. Eine spontane Spaltung führt normalerweise zur Freisetzung von Ersatzneutronen, die zur Aufspaltung anderer Atome führen können.
Die Partikel und Strahlen, die von radioaktiv zerfallenden Elementen emittiert werden, sind für Lebewesen äußerst gefährlich. Alphateilchen können weder Haut noch Kleidung durchdringen, aber wenn ein Atom, das Alphastrahlen aussendet, aufgenommen wird, schädigt es das Gewebe aus dem Körperinneren. Beta-Partikel können die Haut durchdringen und mehr Schaden anrichten, wenn sie innerlich eingenommen werden. Gammastrahlung ist viel stärker und kann nur durch dichte Materialien wie dicke Bleiplatten blockiert werden. Neutronenstrahlung kann tatsächlich Radioaktivität in anderen Materialien induzieren, indem sie die Atomstruktur aller Atome, auf die sie trifft, verändert. Der radioaktive Fallout einer Atomwaffe besteht aus gewöhnlichem Boden, Asche und Trümmern, die durch Neutronenstrahlung radioaktiv werden.