En la mayoría de los casos, la desintegración es de una violencia explosiva y va acompañada de la eyección de una partícula a gran velocidad; en unos pocos casos, las partículas y son expulsadas juntas, mientras que en otros escapa únicamente una partícula . En algunos casos, el cambio en el átomo parece ser de carácter menos violento y no va acompañado de la expulsión de ninguna partícula o . La explicación de estos cambios sin rayos se considera en la sección 259. La expulsión de una partícula , de una masa aproximada de dos veces la del átomo de hidrógeno, deja tras de sí un nuevo sistema más ligero que el original, y que posee propiedades químicas y físicas muy diferentes de las del elemento original. Este nuevo sistema vuelve a ser inestable y expulsa otra partícula . El proceso de desintegración, una vez iniciado, avanza de etapa en etapa a un ritmo definido y medible en cada caso.
En cualquier momento posterior al inicio de la desintegración, existe una proporción de la materia original que permanece inalterada, mezclada con la parte que ha sufrido un cambio.
Esto concuerda con el hecho observado de que el espectro del radio, por ejemplo, no cambia progresivamente con el tiempo.
El radio se descompone tan lentamente que solo una pequeña fracción se ha transformado en el transcurso de unos pocos años.
- La parte inalterada todavía muestra su espectro característico, y seguirá haciéndolo mientras exista algo de radio.
Al mismo tiempo, es de esperar que, en el radio viejo, también aparezca el espectro de aquellos productos que existan en alguna cantidad.
El término metabolón se ha sugerido como una expresión conveniente para cada uno de estos átomos cambiantes, derivados de la desintegración sucesiva de los átomos de los elementos radioactivos.
Cada metabolon, en promedio, existe únicamente durante un tiempo limitado. En un conjunto de metabolones del mismo tipo, el número N que permanece inalterado en un tiempo t posterior a la producción viene dado por
donde N₀ es el número original. Ahora dN/dt = -λN, o la fracción de los metabolones presentes, que cambia en la unidad de tiempo, es igual a λ. El valor 1/λ puede tomarse como la vida media de cada metabolon.
Esto puede demostrarse simplemente del siguiente modo:—En cualquier momento t después de que se hayan apartado N₀ metabolons, el número que cambia en el tiempo dt es igual a o
Cada metabolón tiene una vida t, de modo que la vida promedio del número total está dada por