Les constituants du noyau atomique (protons et neutrons) sont liés par une interaction (force) « forte », 100 fois plus intense que la force électrique qui tend à éloigner les protons chargés positivement. Plus le noyau est « lié », plus il est stable et plus il faut dépenser d’énergie pour séparer ses constituants.
En traversant la matière, les rayonnements radioactifs y cèdent de l’énergie, principalement en ionisant atomes et molécules.
Le pouvoir d’ionisation et la pénétration de ces rayonnements dans la matière dépend de leur nature et de leur énergie (α, β, γ).
L'énergie de liaison par nucléon n'est pas identique pour tous les noyaux. Faible pour les noyaux légers, elle augmente jusqu'aux noyaux moyens, aux alentours du fer, et décroît ensuite. Les noyaux moyens sont les noyaux les plus liés.
Provenant du cosmos, des particules de grandes énergies (des protons, des neutrons, des noyaux d’hélium, des rayons gamma, etc.) bombardent sans cesse les hautes couches de l’atmosphère terrestre. Les collisions avec les atomes ( azote, oxygène et autres) sont si violentes qu’elles créent de la matière en donnant naissance à des gerbes de nouvelles particules.
- La radioactivité découverte par Henri Becquerel.
- Le rayonnement cosmique.