Периоды полураспада радиоактивных изотопов могут сильно различаться по нескольким причинам:

• Размер и перегрузка ядра нейтронами. 1 Энергия связи, приходящаяся на каждый нуклон, примерно одинакова, но ядерные силы — силы близкодействия. 1 Когда какой-то нуклон отдаляется от центра ядра, ядерные силы ослабевают, что приводит к ядерной реакции. 1 У самых больших и перегруженных нейтронами ядер это явление происходит чаще, соответственно их периоды полураспада меньше. 1
• Магические числа. 1 Когда число нейтронов и/или протонов равны определённым числам, ядро наиболее стабильно для данного элемента. 1 Самые стабильные ядра — те, у которых число нейтронов и число нейтронов — магическое (числа 2, 8, 20, 28, 50, 126). 1

Таким образом, периоды полураспада варьируются от миллионных долей секунды для высокорадиоактивных продуктов деления до миллиардов лет для долгоживущих материалов, таких как природный уран. 4