Атом є стабільним, якщо сили між частинками, що утворюють ядро, збалансовані. Атом нестабільний (радіоактивний), якщо ці сили неврівноважені; якщо ядро ​​має надлишок внутрішньої енергії. Нестабільність ядра атома може бути наслідком надлишку нейтронів або протонів.

Чому деякі елементи радіоактивні (нестабільні). Коли атоми елемента мають додаткові нейтрони або протони, це створює додаткову енергію в ядрі та призводить до того, що атом стає незбалансованим або нестабільним. Чи можуть радіоактивні елементи стати стабільними і якщо так, то як. Нестабільні ядра радіоактивних атомів випромінюють.

Причина, чому вони все ще такі потужні, полягає в тому їхні атоми розпадаються з повільною швидкістю. Це вимірюється їх так званим періодом напіврозпаду: часом, необхідним для того, щоб їх активність впала на 50 відсотків.

Природні радіоактивні елементи присутні в земній корі в дуже низьких концентраціях і виносяться на поверхню в результаті людської діяльності, такої як розвідка нафти і газу або видобуток корисних копалин, а також через природні процеси, такі як витік газу радону в атмосферу або через розчинення в грунтових водах.

Деякі залишаються в навколишньому середовищі тривалий час оскільки вони мають тривалий період напіврозпаду, як цезій-137, який має період напіврозпаду близько 30 років. Більшість із них мають дуже короткий період напіврозпаду, тому розпадаються за кілька хвилин або днів, наприклад, йод-131 має період напіврозпаду 8 днів.

Радій було названо на честь латинської мови, що означає промінь, і виявилося найрадіоактивнішою природною речовиною, коли-небудь виявленою. Хоча Марія Кюрі прожила до 1934 року, її смерть від апластичної анемії майже напевно пов’язана з впливом радіоактивних матеріалів, зокрема радію.