Waktu paruh pertama disebut periode nukleasi dan peluruhan beta. Proses peluruhan beta terjadi karena pembentukan dan pemutusan pasangan proton-neutron. Neutron kemudian dapat menyebabkan reaksi nuklir lebih lanjut. Peluruhan beta mungkin terjadi pada semua inti yang tereksitasi, namun paling cepat terjadi pada inti yang tidak stabil.
Waktu paruh unsur yang berbeda memiliki durasi yang berbeda, karena lepton bermuatan dengan jalur bebas rata-rata ikut serta dalam proses ini. Kekuatan total peluruhan beta dapat diperkirakan sebagai perubahan jumlah baryon dalam sistem. Aliran beta