Promieniotwórczość (radioaktywność) to zdolność do samorzutnego rozpadu jąder atomowych niektórych pierwiastków chemicznych (pierwiastki promieniotwórcze). Jądra te rozpadają się, ponieważ są nietrwałe - siły odpychania między protonami są zbyt duże, aby utrzymały się one razem. Emitując cząstki przekształcają się w trwałe jądra nowych atomów o mniejszej masie atomowej.
Trwałość jąder atomowych zależy od ilości protonów i neutronów.
W przybliżeniu można określić, że stosunek ilości protonów do ilości neutronów jest bliski 1 - 1,6 w trwałych izotopach lekkich pierwiastków (l.at. 1-20).
Powyżej liczby masowej 210 wszystkie izotopy są nietrwałe.
Przemian promieniotwórczych nie klasyfikuje się jako przemian fizycznych ani jako reakcji chemiczych - są to reakcje jądrowe.
Przemiana α
Atom, który uległ przemianie α przekształca się w atom innego pierwiastka o liczbie atomowej mniejszej o 2 i liczbie masowej mniejszej o 4.
Ogólnie: ZA X → Z-2A-4Y + 24α
Przykłady rozpadów alfa:
92238U → 90234Th + 24α
90232Th → 88228Ra + 24α
Przemianę α można również zapisać z uwzględnieniem elektronów
ZA X → Z-2A-4Y + 24He2+ + 2e−