Umístění jednotlivých neutronů a protonů v jádře je určena jejich energetických a jiných faktorech. Radioaktivní izotop se nazývá radioizotop. To mění své umístění pomocí radioaktivního rozpadu. V jednom druhu rozkladu, jádro vydává alfa částice, což je skupina dvou protonů a dvou neutronů. Tento typ rozpadu dochází spontánně, bez vlivu jakýchkoli částic nebo energie.
Vědci produkují více než 900 různých druhů umělých radioizotopů pro použití ve vědě, lékařství, zemědělství a průmyslu. Některé z nich jsou cenné, protože na druh záření, které emitují. Lékaři používají radioizotopy pro diagnostiku onemocnění. Cobalt 60, například, vyzařuje paprsky vysokoenergetické gama, které lze použít ke stejným účelům jako X-paprsky.
Jiné druhy radioizotopů se používají k detekci srdečních onemocnění. Radioaktivita radioizotopů umožňuje dohledat s detektory záření, když, například, projdou živého těla. Radioizotopy používané pro lékařské účely, se nazývají stopovací látky, nebo označené prvky. Další lékařská použití radioizotopů je léčba rakoviny tím, že bombarduje nádorů ozařováním. Radioizotopy rozpad na přesné a jednotné sazby. Vědci používají tento fakt k určení stáří rostlinných a živočišných vzorků obsahujících uhlík. Tato aplikace je znám jako radiokarbonové datování, který zahrnuje použití rychlost rozpadu izotopu uhlíku. V štěpení, těžký jádro, jako je například jádra uranu, absorbuje podatomová částice, a se rozdělí na dvě menší jádra, čímž se uvolní energie v jaderné elektrárně. Během procesu, malé množství jaderné hmoty se mění na tepelnou energii, která se převádí na elektrickou energii pomocí elektrických generátorů. Fusion je proces, který pohání slunce a jiné hvězdy. V jednom druhu fúzní reakci, dva protony dohromady. Jeden z nich vyzařuje neutrální částice známé jako neutrinem a pozitivně nabitých částic nazývá pozitron. Emise převést proton do neutronu, a výsledný jádro se tedy skládá z neutronů a protonu. Během tohoto procesu, některé nukleární ohledu na to, se změní na tepelnou energii.
Particle Urychlovače
fyzici získat informace o jaderné struktuře a jaderné síly tím, že bombarduje atomů s paprsky částic, jako jsou protony a elektrony. Částice v nosníků jsou urychlovány na tak vysokou rychlostí, že se může rozbít atomová jádra v cílové substance. Zařízení, která produkují paprsky vysokorychlostních částic, se nazývají urychlovače částic. Jeden z nejstarších takových zařízení