La radiactividad o radioactividad, se refiere a las partículas emitidas por los núcleos atómicos, como resultado de una inestabilidad nuclear. Debido a que el núcleo experimenta un intenso conflicto entre las dos fuerzas más poderosas de la naturaleza, no es de extrañar que haya muchos isótopos nucleares que son inestables y emiten algún tipo de radiación. Los tipos más comunes de radiación se llaman radiación alfa, beta, y gamma, pero hay otras variedades de desintegración radioactiva.

Compuesto por dos protones y dos neutrones, la partícula alfa es un núcleo del elemento helio. Debido a su masa muy grande (más de 7000 veces la masa de la partícula beta) y su carga, tiene muy corto alcance. No es adecuada para la terapia de radiación, ya que su alcance en el interior del cuerpo, es de menos de una décima de milímetro. Su principal peligro de radiación se produce cuando se ingiere en el cuerpo; tiene un gran poder destructivo dentro de su corto rango. En contacto con membranas de rápido crecimiento y células vivas, se produce el máximo daño.

La energía de las partículas alfa fué un misterio para los primeros investigadores, porque de acuerdo con la física clásica era evidente que no tenían energía suficiente para escapar del núcleo. Una vez que por dispersión de Rutherford se obtuvo un tamaño aproximado del núcleo, se pudo calcular la altura de la barrera de Coulomb en el radio del núcleo. Era evidente que esta energía era varias veces más alta que las energías de las partículas alfa observadas. También hubo una increíble variedad de vidas medias de partículas alfa, que no se pudo explicar con nada de la física clásica.

La resolución de este dilema vino con la comprensión de que había una probabilidad finita de que la partícula alfa podría penetrar la pared de túnel mecánico cuántico. Usando el efecto túnel, Gamow fue capaz de calcular una dependencia de la semi vida en función de la energía de la partícula alfa, que estaba de acuerdo con las observaciones experimentales.