Phân rã alpha xảy ra khi một hạt phóng xạ phân rã thành một hạt alpha (hạt nhân heli-4) và một hạt mới. Hạt mới có số hiệu nguyên tử nhỏ hơn hạt phóng xạ ban đầu hai và khối lượng nguyên tử nhỏ hơn hạt ban đầu bốn lần.
Một chất phóng xạ có số nguyên tử A và khối lượng nguyên tử B sẽ phân rã thành một hạt anpha và một hạt mới có số nguyên tử nhỏ hơn A hai, và khối lượng nguyên tử nhỏ hơn B.
Các hạt alpha và hạt nhân heli-4 giống nhau; chúng có số hiệu nguyên tử là hai và khối lượng nguyên tử là bốn. Khi một chất phóng xạ phân rã, nó mất đi hai proton và hai neutron, vì vậy nó trở thành một hạt mới.
Một đồng vị của thorium là thorium-232, có khối lượng nguyên tử là 232 và số hiệu nguyên tử là 90. Đồng vị này sẽ phân rã thành hạt alpha và radium-228, có số nguyên tử 88 và khối lượng nguyên tử 228.
