Nüvədə olan neytral hissəciklərin (neytronların) sayı eyni sayda protonlar üçün fərqli ola bilər. Eyni sayda protonlu, lakin neytron sayına görə fərqli olan atomlar, bu elementin "izotopları" adlanan eyni kimyəvi element növlərinə aiddir. Onları bir-birindən ayırmaq üçün, elementin simvoluna verilmiş bir izotopun nüvəsindəki bütün hissəciklərin cəminə bərabər say verilir. Belə ki, uran-238 tərkibində 92 proton və 146 neytron var; uranda 235 də 92 proton var, ancaq 143 neytron. Kimyəvi elementin bütün izotopları "nuklidlər" qrupunu təşkil edir. Bəzi nuklidlər sabitdir, yəni. heç bir çevrilməyə məruz qalmır, qalan hissəciklər isə qeyri-sabitdir və digər nuklidlərə çevrilir. Nümunə olaraq uran atomunu götürün - 238. Zaman-zaman dörd hissəcikdən ibarət kompakt bir qrup ondan qaçır: iki proton və iki neytron - "alfa hissəciyi (alfa)". Uran-238, beləliklə, 90 proton və 144 neytron - torium-234 olan bir elementə çevrilir. Lakin torium-234 də qeyri-sabitdir: onun neytronlarından biri protona, torium-234 isə bir elementə çevrilir, nüvəsi 91 proton və 143 neytrondan ibarətdir. Bu çevrilmə, orbitlərində (beta) hərəkət edən elektronlara da təsir göstərir: onlardan biri, həddindən artıq, bir cüt (proton) olmadan olur, buna görə də atomu tərk edir. Alfa və ya beta şüalanması ilə müşayiət olunan çoxsaylı dəyişikliklərin zənciri sabit bir qurğuşun nuklidi ilə bitir. Əlbəttə ki, müxtəlif nuklidlərin kortəbii çevrilmələrinin (çürümələrinin) belə bir çoxu var. Yarım ömrü, radioaktiv nüvələrin ilkin sayı orta hesabla yarıya azaldığı bir müddətdir.
Hər çürümə aktı ilə enerji yayılır, bu da radiasiya şəklində ötürülür. Tez-tez qeyri-sabit bir nuklid həyəcanlı bir vəziyyətdədir və bir hissəciyin yayılması həyəcanı tamamilə aradan qaldırmır; sonra enerjinin bir hissəsini qamma radiasiya (qamma kvant) şəklində atır. X-şüaları vəziyyətində olduğu kimi (yalnız qamma radiasiyasından fərqlənir), hissəciklər yayılmır. Qeyri-sabit bir nuklidin kortəbii çürüməsi prosesinə radioaktiv çürümə deyilir, nüklidin özü isə radionukliddir.