放射系中的这些重放射性核素的电荷数Z都大于81。自然界存在3个天然放射系，其母核半衰期都很长，和地球年龄（约45.5亿年）相近或大于地球年龄，因而经过漫长的地质年代后还能保存下来。每一放射系中的核素主要通过α衰变，少数通过β-衰变形成亲代联系，且伴随有γ跃迁；有少数核素有分支放射衰变，但绝无β+衰变或轨道电子俘获；通过10余次衰变最后到达稳定的铅同位素。重放射性核素的递次衰变系列。它包括三个天然放射系和一个人工放射系。
钍系从 Th开始，经过10次连续衰变，最后到稳定核素 Pb。该系成员的质量数A都是4的整倍数,A=4n，所以钍系也叫4n系。母核 Th的半衰期为 1.41×10 年。子核半衰期最长的是 Ra，其值为5.76年。所以，钍系建立起长期平衡，需要几十年时间。
钍系放射性位移定律如下表：
核素衰变方式半衰期粒子能量/MeV(分支比)232Thα1.41×1010a4.01(76),3.95(24)228Raβ5.76a0.048(70),0.024(30)228Acβ6.13h1.19(35),1.76(20),2.10(13),0.62(6)228Thα1.931a5.42(71),5.34(28)224Raα3.661d5.684(95),5.45(5)铀系
铀系
从 U开始，经过14次连续衰变，最后到稳定核素 Pb。该系成员的质量数A 都是4的整倍数加2,A=4n+2,所以铀系也叫4n+2系。母核 U的半衰期为4.468×109年。子核半衰期最长的是 U，其值 为2.45×10 年。所以，铀系建立起长期平衡，需要几百万年的时间。铀系放射性位移定律如右图：
依次是：铀-238、钍-234、镤234、铀-234、钍-230、镭-226、氡-222、钋-218、铅-214、铋-214、钋-214、铊-210、铅-210、铋-210、钋210及铅-20 。
锕系锕系
从 U开始，经过11次连续衰变，最后到稳定核素 Pb。由于 U俗称锕铀，因而该系称为锕系。该系成员的质量数A都是4的整倍数加3，A=4n+3,所以锕系也叫 4n+3系。母核 U的半衰期为7.038×10 年。子核半衰期最长的是 Pa，其值为3.28×10 年，所以，锕系建立起长期平衡，需要几十万年的时间。锕系放射性位移定律如右图：
除了上述三个天然放射系之外，还有用核反应方法合成的一个人工放射系──镎系。
镎系镎系
该系母体通常是 Pu。把 235U放在反应堆中照射。连续俘获3个中子，变成 U，再经过两次β-衰变，便得到 Pu。 Pu的半衰期是14.4年，经过13次衰变到 Bi。在这个放射系中 Np的半衰期最长, 为2.14×10 年，所以这个系称为镎系。该系成员的质量数A都是4的整倍数加1，A=4n+1，因此也叫4n+1系。镎系放射性位移定律如右图：
