تحتوي النواة على بروتونات موجبة الشحنة، وهناك قوى تنافر كهربية بين البروتونات بعضها والبعض، وهذه القوى يمكنها تفتيت النواة وتشتيت مكوناتها . غير أنها تجابه بقوى أكبر منها بكثير هي القوى النووية . والقوى النووية هي عبارة عن قوة تربط بين أي اثنين من مكونات النواة بين نيوترون ونيوترون - بروتون ونيوترون - بروتون وبروتون) ونظرا إلى أن قوة الربط النووي هذه أكبر بكثير من قوة التنافر الكهربي المتولدة بين البروتونات فإنها تعمل في اتجاه عكسي لها، وتؤدي إلى ربط مكونات النواة معا. ولكن قوى الربط النووي هذه لا تعمل إلا في مسافات صغيرة جدا، وعليه فإن ترتيب النيوكلونات داخل النواة هو عامل مؤثر للغاية في حالة استقرار النواة، بمعنى انه إذا انتظمت النيوكلونات داخل النواة عند مسافات قريبة بعضها من بعض أصبحت قوى الربط النووي أكبر بكثير من قوى التنافر الكهربية، وتصبح النواة في حالة استقرار. أما لو انتظمت النيوكلونات متباعدة بعضها عن بعض، أو زاد عدد النيوترونات كثيرا على عدد البروتونات أو العكس فإن ذلك يؤدي إلى ضعف تأثير القوى النووية داخل النواة، وتصبح النواة في حالة عدم استقرار، وتسمى نواة غير مستقرة أو نواة في حالة إستثارة (Excited State).

وكعادة أي شيء في الطبيعة فإن الأنوية غير المستقرة تميل لأن تصبح مستقرة. ولكي يحدث هذا الاستقرار لا بد أن يعاد تنظيم النواة من الداخل حيث يتحلل أحد نيوكلوناتها ، ويتحول إلى النوع الآخر (نيوترون يتحلل ويصبح بروتونا أو العكس، أو تنقسم النواة إلى جزأين أحدهما ينطلق بطاقة كبيرة والآخر يبقى في حالة أكثر استقرارا مما كانت عليه النواة من قبل، ويكون نواة لعنصر آخر. وتسمى عملية تحلل مكونات النواة أو انقسامها بالتحلل الإشعاعي التلقائي وينتج عنها انطلاق جسيمات قد تصاحبها موجات كهرومغناطيسية بطاقة نووية. وهذه الجسيمات والموجات تعرف بالإشعاع النووي أو الإشعاع الذري) المؤين.