El núcleo atómico se parece a un autobús lleno de gente. Para liberar espacio, un grupo de dos protones y dos neutrones —el núcleo de helio, la partícula alfa— sale por la puerta delantera: es la desintegración alfa, descrita por George Gamow como un túnel bajo la barrera de energía. En otros casos, un neutrón se convierte en protón y expulsa un electrón por la puerta trasera: la desintegración beta, descrita por Enrico Fermi. Normalmente las puertas funcionan por separado. Pero los investigadores han demostrado que es posible una salida simultánea: ambas puertas se abren a la vez, y el núcleo emite ambas partículas. Esta combinación es la única salida para los núcleos que tienen prohibidas las desintegraciones individuales. La teoría señaló varios isótopos candidatos, y seis de ellos se han encontrado en experimentos. El estudio de los espectros de su radiación mostró que estos núcleos se llevaban registrando en experimentos durante décadas, pero se confundían con una cadena de eventos ordinarios. La naturaleza lleva mucho tiempo mostrando la desintegración doble, y nosotros apenas ahora lo hemos comprendido. El proceso resultó ser una sonda ultrasensible para el Modelo Estándar de la física de partículas. Las interacciones débil y fuerte trabajan en tándem, manifestando efectos sutiles que son imperceptibles por separado.
Una fuente alfa en un frasco sellado creará helio por sí sola: basta con esperar a que los núcleos expulsados capten electrones libres, y aparecerá gas para globos.