Em cada caso em que um isótopo instável sofre decaimento radioativo, um ou mais átomos com um número diferente de prótons do que o átomo em decadência são criados. De acordo com a Universidade Purdue College of Science Chemical Education Division Group, assume uma variedade de formas, desde o decaimento alfa, onde um núcleo de hélio é liberado, até o decaimento beta, onde um elétron ou pósitron é emitido, ou um elétron é absorvido.
A fissão espontânea, onde um grande átomo se divide em dois de tamanho semelhante, também ocorre. A decomposição radioativa é na verdade a fonte de muitos materiais que os humanos usam todos os dias. O hélio, por exemplo, é mais leve que o ar e bastante inerte, então, uma vez liberado, ele escapa prontamente da atmosfera. Novas fontes de hélio são realmente extraídas, presas no subsolo após serem produzidas pelo decaimento alfa de isótopos instáveis, conforme explicado pelo Grupo da Divisão de Educação Química da Faculdade de Ciências da Universidade de Purdue. O urânio-238 é um isótopo que produz hélio, com o tório como outro subproduto.
Um tipo de decaimento beta emite elétrons do núcleo, como ocorre com a conversão de potássio-40 em cálcio. O elétron é emitido por um nêutron instável, que então se transforma em um próton, mudando o elemento. O inverso também pode acontecer com o potássio-40 em outro tipo de decaimento beta, onde o átomo absorve um elétron em um próton, transformando o próton em um nêutron e se transformando em argônio. O tipo final de decaimento beta, que novamente é ilustrado com o átomo de potássio-40 se tornando um átomo de argônio, envolve a liberação de um pósitron, transformando um próton em um nêutron.
