在物理学上,一个放射性同位素的半衰期是指一个样本内,其放射性原子的衰变至原来数量的一半所需的时间.半衰期越短,代表其原子越不稳定,每颗原子发生衰变的机会率也越高.
由于一个原子的衰变是自然地发生,即不能预知何时会发生,因此会以机会率来表示.每颗原子衰变的机率大致相同,做实验的时候,会使用千千万万的原子.当原子开始发生衰变,其数量会越来越少,衰变的速度也会因而减慢.例如一种原子的半衰期为一小时,一小时后其未衰变的原子会剩下原来的二分一,两小时后会是四分一,三小时后会是八分一.
原子的衰变会产生出另一种元素,并会放出阿尔法、贝塔粒子或中微子,在发生衰变后,该原子也会释出伽傌射线.根据爱因斯坦的质能守恒公式E = mc2,衰变是其中一个把质量转为能量的方式.通常衰变所产生的产物多也是带放射性,因此会有一连串的衰变过程,直至该原子衰变至一稳定的同位素.以下有三个天然的放射性元素会出现上述的一系列连串衰变.
