原子核は+電荷を持つ陽子と電荷を持たない中性子で構成されており、これら陽子と中性子を総称として核子と呼ぶ。原子核の核子と核子はごく近い距離では引力が働き核子同士を結びつけるが、陽子同士の間には電磁気力として長距離的な斥力が働いているため、陽子と中性子のバランスによっては原子核は不安定性を抱えてしまう。原子は、その原子核の不安定性を解消するため放射性崩壊()という原子核の崩壊現象を起こして安定な構成の原子に変化する。なお、放射性崩壊に際しては放射線が放出される。放射性の原子が安定した原子に変化するためにとる崩壊で最もよく見られるのはベータ崩壊である。種類.アルファ崩壊(α崩壊).ベータ崩壊(β崩壊).ベータ崩壊の種類としては大別して、がある。なお、ベータ崩壊の原因は弱い相互作用である。ガンマ崩壊(γ崩壊).励起状態の原子核の持つ余剰なエネルギーを電磁波として放出することで、原子核のエネルギー状態を安定化させる変化をガンマ崩壊と呼ぶことがある。放出される非常に波長の短い電磁波をガンマ線(γ線)と呼ぶ。電磁相互作用が原因である。ガンマ崩壊はアルファ崩壊・ベータ崩壊とは異なり、陽子や中性子の数は変化しない。半減期.例えば、同じ化学的元素(陽子数が同じ)であっても質量数の異なる同位体(中性子数が異なる)ごとに半減期は異なる。さらに核種によっては極端に長い半減期を持つ原子、逆に極端に短い半減期をもつ原子もある。原子核変換.半減期の短い核種は、どんどん崩壊していき放射能を失っていくが、短時間に多量の放射線を放つため直接的な被曝の危険度が高い。半減期の長い核種は、少しずつしか放射線を放たないので一時的に被曝する放射線量は小さいが、いつまでも放射線を放ちつづけるため長期的な問題を抱えることになる。放射性物質の使用目的や使用方法には依存せず、この問題は常に存在する。