任何物质都是由原子组成的。例如1千克碳，大约是5×1025个碳原子。每一个碳原子中央是一个很小的带正电荷的原子核（就像在很大的一个房间中央有一粒小米），原子核外环绕运动着6个带负电荷的电子。碳原子核中有6个带正电的质子和6个不带电的中子挤在一起，但它是非常稳定的。核内质子数（称为原子序数）决定了元素（碳）的化学性质（有6个质子的就是碳），核内质子数和中子数的比例决定核的稳定性，现在碳的核内共有12个核子（质子+中子），把这种核标注为碳-12（称为核素），碳-12是个稳定核素。原子核内中子过多或过少都是不稳的。例如碳原子核内再多2个中子，即碳原子核成为碳-14了，就成为极不稳定的核了，就要向外发射粒子或能量求得稳定，这些碳就是“放射性”碳了。原子的核虽小，但它集中了原子的几乎全部质量，按照爱因斯坦的伟大定律，质量和能量是可以相互转化的，当原子核发生变化时发出的能量是很大的，这些能量以高速运动的带电粒子和光子的形式被发射出来，形成可预知的、持续的、有着核素自己特征的核辐射。