Radyoaktif maddelerin yarılanma ömrü, atomların çekirdeklerinin kararsızlığı nedeniyle zamanla bozunarak başka elementlere dönüşmesini ifade eder. Bu süreç tamamen rastgele bir olaydır ve her bir atomun ne zaman bozunacağını önceden bilmek imkansızdır. Ancak büyük bir atom topluluğu için istatiksel olarak belirli bir süre içinde yarısının bozunacağını söyleyebiliriz.
Örneğin, uranyum-238 (U-238) atomlarının yarılanma ömrü yaklaşık 4.5 milyar yıldır. Bu başlangıçta 1000 U-238 atomu olan bir kapta, 4.5 milyar yıl sonra yaklaşık 500 atomun bozunmuş olacağı anlamına gelir. Ancak hangi 500 atomun bozunacağını önceden bilmek mümkün değildir. Her bir atomun bozunma olasılığı eşittir ve bu olasılık, atomların oluşma zamanından bağımsızdır.
Bu durumu daha iyi anlamak için bir zar örneği düşünebiliriz. Bir zarın hangi yüzünün geleceğini tahmin edemeyiz ancak yeterince çok sayıda zar attığımızda her yüzün yaklaşık olarak eşit sayıda geleceğini biliriz. Benzer şekilde, radyoaktif atomların hangi anlarda bozunacağını bilemeyiz ancak yeterince büyük bir atom topluluğu için belirli bir süre içinde yarısının bozunacağını söyleyebiliriz.
Sonuç olarak, 4.5 milyar yıl sonra 1000 uranyum atomunun 500'ü bozunmuş olacaktır ancak bu atomların aynı anda bozunması beklenmez. Bozunma süreci rastgele olduğu için her bir atomun bozunma zamanı farklı olacaktır.