Rozpad promieniotwórczy jest procesem, w którym atom radioaktywny emituje cząsteczki i energię, aby osiągnąć bardziej stabilną konfigurację. Atomy mogą emitować cząstki alfa lub beta z jądra lub mogą spontanicznie dzielić się na różne izotopy, wytwarzając promieniowanie gamma lub neutronowe.
Kiedy atom ulega rozpadowi alfa, wyrzuca dwa razem połączone dwa protony i dwa neutrony. Rozpad Beta obejmuje przekształcenie neutronu w proton, elektron i antyneutrino, i wyrzuca elektron i antyneutrino. W spontanicznym rozszczepieniu jądro dzieli się na dwa różne skupiska protonów i neutronów, tworząc dwa nowe atomy. Spontaniczne rozszczepienie zwykle skutkuje uwolnieniem zapasowych neutronów, co może spowodować rozszczepienie innych atomów.
Cząstki i promienie emitowane przez pierwiastki przechodzące promieniowanie rozpadu są niezwykle niebezpieczne dla żywych istot. Cząstki alfa nie mogą przenikać przez skórę lub ubranie, ale jeśli zostanie zaabsorbowany atomowy promień alfa, uszkadza on tkankę z wnętrza ciała. Cząsteczki beta mogą przeniknąć przez skórę i zadają większe obrażenia, jeśli zostaną zajęte wewnętrznie. Promieniowanie gamma jest znacznie silniejsze i może być blokowane wyłącznie przez gęste materiały, takie jak grube warstwy ołowiu. Promieniowanie neutronowe może w rzeczywistości indukować radioaktywność w innych materiałach poprzez zmianę struktury atomowej wszelkich atomów, które napotyka. Radioaktywny opór z broni jądrowej składa się ze zwykłej gleby, popiołu i gruzów, które zostały radioaktywne w wyniku promieniowania neutronowego.
