Dezintegrarea radioactivă (sau radioactivitatea sau dezintegrarea nucleară) este un proces în care atomii instabili își pierd energia prin emiterea de radiații (radiații) sub formă de particule sau unde electromagnetice. Dezintegrarea are ca rezultat transformarea unui atom de un tip, numit nuclid părinte, într-un atom de alt tip, numit și nucleid copil. De exemplu, carbon-14 (părinte) emite radiații și este transformat în azot-14 (copil). Acest proces este aleator la nivel atomic în sensul că nu este posibil să se prevadă când un anumit atom se va descompune, dar într-un eșantion suficient de mare de atomi similari putem prezice timpul mediu de descompunere.
Radioactivitatea a fost descoperită în 1896 de Henri Becquerel în timp ce studia uraniul. Fizicienii francezi Pierre și Maria Curie au adus o contribuție majoră la clarificarea naturii radioactivității.
Radioactivitatea naturală poate fi observată pentru elementele cu un număr de protoni mai mare de 81. În timpul decăderii unui nucleu atomic, energia este radiată și se formează mai mulți atomi ai altor elemente cu număr atomic mai mic. Acestea se pot descompune în mod opțional până când ajung la elementul stabil final, care este de obicei diferiții izotopi de plumb. Timpul de înjumătățire al elementelor variază: de la secunde la 1010 ani. Cu ajutorul radioactivității artificiale este posibil să se creeze elemente care nu apar în sălbăticie sau elemente cu un număr atomic mai mare de 92 (scopuri medicale, cercetare).
Unitatea SI de dezintegrare radioactivă este becquerel (Bq). Un Bq este definit ca o transformare (descompunere) pe secundă. Deoarece fiecare probă destul de mare de material radioactiv conține mulți atomi, un Bq exprimă o cantitate foarte mică din această activitate; în general folosim multipli în ordinea TBq (terabecquerely) sau GBq (gigabecquerely). O altă unitate de degradare este curie, care a fost inițial definită ca rata de descompunere a unui gram de radio pur; 1 curie este egal cu 3.7.1010 Bq.
Mecanica cuantică face posibilă calcularea pentru fiecare izotop a probabilității cu care un nucleu se va descompune într-un interval de timp dat. Pentru o cantitate mai mare de substanță, timpul de înjumătățire din care caracterizăm rata de transformare poate fi determinat din aceasta. Acesta indică cât timp durează exact ca jumătate din nucleele din eșantion să se descompună. Cu elemente grele, produsele de degradare rămân instabile și se dezintegrează în continuare. Acest proces descrie o serie de dezintegrare.
Radiația care apare în timpul dezintegrării radioactive apare în patru tipuri, la care ne referim ca radiații α, β, γ și neutroni. Radiația α este un curent al nucleelor de heliu (α-particule) și poartă o sarcină electrică pozitivă. Β radiația este un curent de electroni încărcați negativ. Uneori se face distincția între β- (electroni) și β + (pozitroni încărcați pozitiv). Γ radiația este radiația electromagnetică de înaltă frecvență sau un curent de fotoni energetici. Nu are încărcare electrică și, prin urmare, nu reacționează la câmpul electric. Radiația neutronică este un flux de neutroni, de asemenea fără încărcare.