放射性元素的所有原子核都是不稳定的，并且在一定时间内衰变的概率相同。所以，含有成千上万放射性原子的物质，衰变的速度是固定的。科学证明，不管是接近0℃的低温还是上千摄氏度的高温，不论是几千个大气压的压力还是高压放电，任何物理或是化学作用都不会对放射性元素的衰变造成影响。
放射性元素的蜕变速度一般用半衰期T来衡量，也就是全部放射性原子衰变一半所用的时间。很明显，这个时间对于各种不同的放射性元素来说都是不同的，但对于某种放射性原子来说却是一定的。
放射性元素的半衰期差异很大，最不稳定的原子核可能不到一秒钟就变了，但像铀和钍这类的元素却需要好几十亿年。在连续衰变的过程中，下一代的原子核和上一代一样也是不稳定的，也会放射，就这样衰变下去，最后便生成了稳定的原子核。这其实就是放射系的过程。
之前也提到过，放射性元素衰变时会放出大量的热。地球之所以发热，正是因为这巨大的热量。它们还同时放出的氦，飞艇和气球里充满的就是氦气，如果从地球的存在之日算起，氦气的数量足有好几亿立方米。衰变作用其实也是一只天然钟表，我们可以根据它算出地球从形成固体到现在有多少年了，还有各种岩石又生成了多久。
那么，怎样利用铀、钍和镭的衰变来测定地质年代呢？让我们来揭晓答案，原理是不论是物理作用还是化学作用，放射性元素的原子还是会以一定的速度衰变。还有，它们衰变后生成了的氦原子和铅原子会随着衰变时间越来越多。
我们已经知道1年里1克铀或1克钍产出的氦和铅的量，然后再测定出某种矿物里所含铀、钍、氦和铅的量，根据氦对铀和钍，铅对铀和钍的数量比率，就能够算出这种矿物已经存在多少年了。
含有铀和钍原子的矿物就像是一个沙漏，让我们来看看沙漏的构造。它是上下连通的两个容器，上面容器里盛着一定量的沙。开始计时时，将沙漏固定，这样沙就会在重力的作用下，慢慢地从上面的容器掉入下面的容器里。装入的沙子重量，是正好可以让这些沙子经过10分钟或更长的时间完全掉入下面的容器。用沙漏可以测量任何时间间隔，因为沙子是依照固定的速度往下掉的，只要先称好总沙的质量，再称下瓶中沙的质量，就可以知道从开始漏沙到现在已经过去了多长时间。科学家们根据类似于沙漏的计时手法测量地球上存在的矿物，发现有些矿物差不多已有20亿年的历史，这样我们便能看出，我们的地球真的是一颗古老的星球，它的岁数不论怎样都比20亿年大很多啊！
最后，再为大家讲一个现象。不知道大家还记不记得我曾经讲过，从第84号元素起，除了有稳定的同位素，还有不稳定有放射性的同位素。在稳定的原子核中，质子与中子个数有一定比率，但如果比率受到破坏，原子核就会不稳定。如果核里中子数过多，原子就会有放射性。
