Τα άτομα των ραδιενεργών ισοτόπων των στοιχείων μεταστοιχειώνονται σε τυχαίες στιγμές το καθένα, αλλά με στατιστικά σταθερό ρυθμό. Ο χρόνος που χρειάζεται, τα βήματα που μεσολαβούν και το είδος της ραδιενεργού ακτινοβολίας που εκπέμπεται σε κάθε βήμα είναι γνωστά με ακρίβεια.

Χρόνος ημιζωής ονομάζεται ο χρόνος που απαιτείται ώστε τα μισά άτομα μιας ραδιενεργού ουσίας να μεταστοιχειωθούν και μπορεί να είναι από χιλιοστά του δευτερολέπτου έως δισεκατομμύρια χρόνια, ανάλογα με το ισότοπο. Π.χ. αν μια ποσότητα ενός γραμμαρίου ραδίου-226 με χρόνο ημιζωής 1.600 χρόνια μολύνει μια περιοχή, μετά από 1.600 χρόνια θα υπάρχει μόνο μισό γραμμάριο ραδίου και σχεδόν άλλο μισό γραμμάριο από τα προϊόντα μεταστοιχείωσης του ραδίου. Για να μειωθεί η αρχική ποσότητα στο ένα χιλιοστό χρειάζεται να περάσει χρόνος περίπου 10 ημιζωών. Μειούμενης της ποσότητας του ραδιενεργού ισοτόπου, μειώνεται και η εκπεμπόμενη ραδιενέργεια. Οταν περάσει ο χρόνος ημιζωής, το επίπεδο ραδιενέργειας του ισοτόπου έχει μειωθεί (σταδιακά) στο μισό, όταν περάσει άλλος τόσος χρόνος στο ένα τέταρτο του αρχικού κ.ο.κ.

Ολα τα ισότοπα ουρανίου είναι ελαφρώς ραδιενεργά. Το τελικό αποτέλεσμα της αλυσίδας μεταστοιχείωσης του ουρανίου-238 είναι ο μόλυβδος-206. Κάθε άτομο ουρανίου-238, μέχρι να φτάσει να γίνει μόλυβδος-206 έχει εκπέμψει 9 φωτόνια (ακτινοβολία-γ), 6 ηλεκτρόνια (ακτινοβολία-β) και 8 πυρήνες ηλίου (δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια) (ακτινοβολία-α). Αυτό σημαίνει ότι η απλή μεταστοιχείωση του U-238 σε θόριο-234 με εκπομπή ενός πυρήνα ηλίου δεν εξαλείφει τη ραδιενέργεια της ουσίας, αφού και το θόριο συνεχίζει την αλυσίδα μεταστοιχείωσης μέχρι να συμπληρωθεί ο παραπάνω συνολικός αριθμός αντινοβολούμενων σωματιδίων για κάθε αρχικό άτομο U-238.

Και τα τρία είδη ακτινοβολίας είναι επικίνδυνα για τους ζώντες οργανισμούς. Πιο καταστροφική είναι η ακτινοβολία-α, αλλά μπορεί να επιδράσει μόνο σε μικρές αποστάσεις, γιατί γρήγορα οι πυρήνες ηλίου που την απαρτίζουν αλληλεπιδρούν πυρηνικά με τα άτομα των μορίων του αέρα και απορροφώνται. Γι' αυτό ο κίνδυνος από την ακτινοβολία-α είναι κυρίως όταν η ραδιενεργός ουσία που την εκπέμπει απορροφηθεί από τον οργανισμό.