电子再脱离原子，称为。若是核子中有大量高度受激的中子，有时会以中子发射的方式释放能量。另外一种核衰变是原来的原子核分裂为二个或多个较小的原子核，称为自发裂变，在大量的不稳定核子自发性地衰变时，一般也会释放伽马射线、中子或是其他粒子。着名的例子像是铀-235和钍-232，此外还有在自然界中，半衰期较长的同位素，例如钾-40及钐-147。另外还有15种是半衰期较短的同位素，像镭-226及氡-222，是由衰变后的产物，也有一些是因为而产生的，像碳-14就是由宇宙射线撞击氮-14所产生。放射性同位素也可透过粒子