原子核自发地释放出α粒子或者β粒子，而使得原子核的核电荷数发生了改变，那么，原子核就变成了另外一种原子核了，这个过程称为原子核的衰变。
我们把自发释放出α粒子的原子核的衰变，称为原子核的α衰变，把自发释放出β粒子的原子核的衰变，称为原子核的β衰变。
原子核在衰变的过程中遵循质量数守恒，也遵循电荷数守恒。这和核反应方程遵循的规律是一样的。
原子核发生α衰变的本质是在一定条件下，两个中子和两个质子可以相对紧密地结合在一起，变成α粒子被释放出来，这就是原子核α衰变的α粒子的来源。
原子核发生β衰变的本质是原子核内的一个中子转化为一个质子，同时，根据核电荷数以及质量数守恒，就会伴随着一个电子的产生，这就是原子核β衰变的β粒子的来源。
同时，原子核和原子一样，也存在着能级，并且原子核发生α以及β衰变时，产生的新原子核会处在高能级，这时它就要向低能级跃迁，放出γ光子。所以γ光子常常被随着原子核的α以及β衰变产生。这也就是说，有的原子核发生衰变时，会同时产生α、β、γ三种射线。
我们再来介绍下半衰期的概念。
我们定义放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间，称为这种元素的半衰期。
不同元素的半衰期不同。半衰期由原子核的内部结构决定，跟原子核所处的化学状态以及外部的条件都没有关系，所以元素的半衰期是比较稳定的。
我们可以利用元素的半衰期来测量化石或者古代物品的经历的时间。
当然，放射性元素还可以用来测量厚度，进行放射治疗，进行种子的培育和保鲜，用来作为示踪原子来进行各种科学研究等。