Aunque comúnmente se piensa que el bismuto-209 es el isótopo estable más pesado que existe en la naturaleza, la teoría sugiere que debería ser metaestable y decaer mediante la emisión de partículas alfa a talio-205. Esta desintegración no es fácil de medir porque las partículas alfa generadas tienen muy poca energía, lo que significa que el isótopo decae a un ritmo muy bajo.

El equipo utilizado por el equipo de Orsay consiste en dos detectores de «calor y luz» que están encerrados en una cavidad reflectante y refrigerados a 20mk. El primer detector -que contiene bismuto-209, germanio y oxígeno- experimenta un ligero aumento de temperatura cuando absorbe una partícula alfa. Este cambio de temperatura se mide en forma de un impulso de tensión cuya amplitud es directamente proporcional a la energía liberada. El segundo detector, hecho de un fino disco de germanio, registra los destellos de luz de los eventos de partículas alfa.

El equipo realizó dos mediciones, una con 31 gramos de bismuto en el detector y otra con 62 gramos. Los científicos registraron 128 eventos de partículas alfa a lo largo de 5 días y encontraron una línea inesperada en el espectro a 3,14 MeV, que ahora se atribuye a la desintegración del bismuto-209. La vida media se calculó en (1,9 +/- 0,2 ) x 1019 años, lo que coincide con la predicción teórica de 4,6 x 1019 años.

La técnica también podría utilizarse para detectar con precisión las desintegraciones beta y gamma. «El experimento es un subproducto de nuestra búsqueda de la materia oscura», dijo el miembro del equipo Pierre de Marcillac a PhysicWeb. «Otros tipos de desintegración, como la de los protones de los núcleos ricos en protones, podrían estudiarse con el mismo método, ¡pero habrá que probarlo!»