De nombreux noyaux sont instables et émettent spontanément des particules subatomiques et des radiations de haute énergie. Ce processus appelé radioactivité est un exemple de transformation (ou décomposition) nucléaire. C’est en 1896 que le scientifique français H. BECQUEREL constata qu’un morceau de minerai d’uranium pouvait imprimer sa propre image sur une plaque photographique en absence de toute lumière. La radioactivité se manifeste par :

• l’émission par le noyau de particules \(\alpha\) (noyaux d’atomes d’hélium ⁴₂He se déplaçant à vitesse élevée) et on parle alors de radioactivité de type \(\alpha\) ,
• ou par l'émission de particules \({\beta}^{-}\) (= les électrons) et on parle alors de radioactivité de type \({\beta}^{-}\) ,
• ou par l'émission de particules \({\beta}^{+}\) (= les positons) et on parle alors de radioactivité de type \({\beta}^{+}\) .

L’émission de particules subatomiques est souvent accompagnée de radiations électromagnétiques de haute énergie (= les rayons \(\gamma\) ) .

De plus, la radioactivité est un phénomène aussi bien naturel qu’artificiel : il est observé dans des noyaux instables rencontrés à l’état naturel (comme l’uranium), et dans des noyaux instables qui sont issus de procédés nucléaires artificiels.