Radioaktiivinen hajoaminen on spontaani reaktio, joka tapahtuu ilman ulkoista syytä. Tämä tarkoittaa, että reaktiossa vapautuu energiaa. Energia ilmenee syntyvien hiukkasten liike-energiana ja mahdollisesti syntyvänä sähkömagneettisena säteilynä. Syntyvän ionisoivan säteilyn energia siirtyy myöhemmin ympäristöön lämmöksi tai kuluu aineen mikrotason rakenteiden muutoksiin, esimerkiksi molekyylien sidosten katkaisemiseen.

Energian ja massan vastaavuus liittyy sekä ytimen sidosenergiaan että radioaktiivisiin hajoamisreaktioihin. Hajoamisreaktioissa syntyneiden hiukkasten yhteenlaskettu massa on pienempi kuin alkuperäisten ytimien massojen summa. Hajoamistuotteena syntyneen ytimen rakenneosaset ovat sitoutuneet toisiinsa vahvemmin kuin hajonneen ytimen rakenneosaset. Reaktiossa on vapautunut potentiaalienergiaa. Ytimeen jää jäljelle vähemmän energiaa, eli massaa.

Kun reaktioon osallistuvat hiukkaset tunnetaan, voidaan massan muutos [[$\Delta m$]] reaktiossa ratkaista seuraavalla periaatteella:

[[$ \quad \begin{align}&\text{massan muutos } = \\& \text{reaktioon osallistuvien hiukkasten massat } -\text{ reaktiotuotteiden massat}\end{align}$]]

Kyseessä on ydinreaktio, joten massan muutos lasketaan käyttämällä ytimien massoja. Ytimen massa saadaan vähentämällä atomin massasta sen elektronien yhteenlaskettu massa. Reaktiossa vapautuva energia [[$Q$]] lasketaan massan ja energian välisen yhteyden avulla.

[[$ \qquad Q=\Delta mc^2 $]]

Kuten atomin sidosenergiaa laskettaessa, voidaan hyödyntää tietoa atomimassayksikön ja energian vastaavuudesta: [[$ 1 \text{ u}=931{,}49 \text{ MeV}/c^2 $]].