Se alcanza un estado de equilibrio cuando la velocidad de pérdida de actividad de la materia ya producida se equilibra con la actividad aportada por la producción de nueva materia activa. Según este punto de vista, los cuerpos radiactivos están experimentando un cambio, pero la actividad permanece constante debido a la acción de dos procesos opuestos. Ahora bien, si esta materia activa puede separarse en cualquier momento de la sustancia en la que se produce, el decaimiento de su actividad, en su conjunto, debería seguir una ley exponencial con el tiempo, ya que cada porción de la materia disminuye en actividad según una ley exponencial con el tiempo, sea cual fuere su edad.
Si I₀ es la actividad inicial del producto separado, la actividad It tras un intervalo t viene dada por
Por lo tanto, las dos hipótesis —la de la producción uniforme de materia activa y la del decaimiento de su actividad según una ley exponencial desde el momento de su formación— explican satisfactoriamente la relación entre las curvas de decaimiento y recuperación de la actividad.
131. Evidencia experimental.
Resta ahora considerar más evidencia experimental en apoyo de estas hipótesis.
La concepción principal es que los cuerpos radiactivos son capaces de producir a partir de sí mismos materia con propiedades químicas diferentes a las de la sustancia madre, y que este proceso ocurre a un ritmo constante.
Esta nueva materia posee inicialmente la propiedad de actividad y la pierde de acuerdo con una ley definida.
El hecho de que una parte de la actividad del radio y del torio pueda concentrarse en pequeñas cantidades de materia activa como el Th X o el Ur X no prueba, por sí mismo y de manera directa, que se haya separado químicamente un componente material responsable de la actividad.
Por ejemplo, en el caso de la separación del Th X del torio, podría suponerse que la parte de la disolución ajena al torio se vuelve temporalmente activa debido a su asociación con este, y que dicha propiedad se retiene a través de los procesos de precipitación, evaporación e ignición, manifestándose finalmente en el residuo restante.
Según este punto de vista, cabría esperar que cualquier precipitado capaz de eliminar por completo el torio de su disolución produjera residuos activos similares a los obtenidos a partir del amoníaco. Sin embargo, no se ha observado ningún caso de este tipo.
Por ejemplo, cuando se precipita nitrato de torio mediante carbonato de sodio o de amonio, el residuo del filtrado tras la evaporación y la ignición carece de actividad y el carbonato de torio obtenido tiene la cantidad normal de actividad. De hecho, el amoníaco es el único reactivo que se ha encontrado hasta ahora capaz de separar completamente el Th X del torio.