1896年，法國科學家貝可勒爾研究硫酸雙氧鈾鉀鹽的熒光現象，想知道其中是否有X射線。他把鈾鹽放在用黑紙包起來的照相底片上，讓太陽光的紫外線照射鈾鹽激發熒光，如果該熒光中含有X射線，就會穿過黑紙使照相底片感光，結果感光了，貝可勒爾以為是X射線的作用。可是，有一次連續幾天陰雨不見太陽，他的實驗無法重複進行，把鈾鹽的黑紙包著的照相底片放進抽屜裏，過幾天他衝洗底片發現已被強烈輻射作用變得很黑。於是發現了鈾的放射性，對人類認識微觀世界，特別是原子核做出很大貢獻。
放射性是原子核自發地放射出某些射線的現象，這些射線主要有α、β和γ，還有正電子、質子、中子、中微子等。α射線是高速運動的帶正電荷的氦核粒子，它電離作用大，貫穿本領小，穿不過一張薄紙；β射線是高速運動的電子流，電離作用小，穿不透一張薄金屬片；γ射線是波長很短的電磁波，電離作用小而貫穿能力強，可穿透1厘米厚的鉛板。現在已經知道許多天然和人工合成的同位素都具有放射性，能自發放射出射線的同位素（現在常叫核素）稱為放射性同位素（核素），也叫不穩定同位素（核素）。化學上把一種元素通過放射線變成另一種元素的現象稱為放射性衰變，例如，鈾－235經過11次連續衰變，最後變為鉛－207這種穩定同位素。
實驗表明，溫度、壓力、磁場、化學催化劑等，都不能影響同位素的放射性。
因為這些因素隻能引起原子核外電子狀態的變化，而放射現象是由於原子核內部各粒子（核子）組成，相互作用和變化所引起的。長期以來人們一直在探索放射性核素自發產生射線的原因和微觀機製（過程）。
現已知道，組成原子核的中子、質子等統稱為核子，核子通過核力相互作用形成原子核。核力是很複雜的相互作用，核力是一種近程力，兩個核子相距2—
5費米（1費米為1015米）時彼此為弱吸引力；1—2費米時是強吸引力，比質子間的庫侖力大得多，足以克服質子間的庫侖排斥力；0．4—0．5費米時是排斥力。放射現象與衰變過程有關，在α放射時，衰變過程是由原子核通過強相互作用和隧道效應發射α粒子而發生的。β放射伴隨著β衰變過程，它分為三種類型，一是放出電子和反中微子的；二是放出正電子和中微子的；三是俘獲一個軌道電子並放出一個中微子。β衰變是通過弱相互作用而發生的。