非常に短い時間で崩壊してしまう、不安定な原子核。陽子・中性子の安定な複合体は、自然に元素として存在する原子核である。不安定なものはある平均寿命で崩壊し、その寿命は宇宙年齢に匹敵するものから、医療などで用いられる寿命数日のアイソトープ、寿命1億分の1秒などという実験室で瞬間的にだけ作られるものもある（→「宇宙組成」）。実験技術の進歩で、こうした短寿命核の検出が可能になった。短寿命核は星の爆発の際にも形成されるので、元素の起源やガンマ線天文学にも関係する。