Locația de neutroni și protoni în fiecare un nucleu este determinată de energia lor și de alți factori. Un izotop radioactiv se numește un radioizotop. Se schimbă locațiile sale prin dezintegrare radioactivă. Într-un fel de degradare, nucleul emite o particulă alfa, care este o grupare de doi protoni și doi neutroni. Acest tip de degradare se produce spontan, fără influențată de particule sau de energie.
Oamenii de stiinta produce mai mult de 900 de tipuri diferite de radioizotopi artificiali pentru utilizare în stiinta, medicina, agricultura, și industrie. Unele sunt valoroase, deoarece de tipul de radiații emit. Medicii folosesc radioizotopi pentru diagnosticarea bolii. Cobalt 60, de exemplu, emite raze gamma de inalta energie care pot fi utilizate în aceleași scopuri ca radiografii.
Alte tipuri de radioizotopi sunt utilizate pentru a detecta boli de inima. Radioactivitatea de radioizotopi face posibil pentru a le urmări cu detectoare de radiații atunci când, de exemplu, trec prin un organism viu. Radioizotopi utilizate în scop medical se numesc marcatori, sau etichetat elemente. O altă aplicație medicale cu radioizotopi este tratamentul cancerului prin bombardarea tumori cu radiatii. Radioizotopi degradare la o rată exactă și uniformă. Oamenii de stiinta folosesc acest fapt pentru a determina vârsta de specimene de plante și animale care conțin carbon. Această aplicație este cunoscut sub numele de datarea cu radiocarbon, care implică utilizarea rata de degradare a unui izotop de carbon. În fisiune, un nucleu greu, cum ar fi un nucleu de uraniu, absoarbe o particulă subatomică, și se divide în două nuclee mai mici, eliberând astfel energia într-o instalație nucleară. In timpul procesului, o cantitate mică de materie nucleară se schimbă în energie termică, care este transformată în energie electrică prin generatoare electrice. Fusion este un proces care puteri solare și alte stele. Într-un fel de reactie de fuziune, doi protoni veni împreună. Unul dintre ei emite o particulă neutră cunoscut ca un neutrino și o particulă încărcată pozitiv numit un pozitron. Emisiile converti protonului într-
