Promieniotwórczość ciężkojonowa, rozpad egzotyczny (ang. cluster decay, rozpad klastrowy) – rozpad jądra atomowego, podczas którego następuje emisja klastra (zlepka, grupy) nukleonów tworzących jądro atomowe cięższe od jądra helu-4 (cząstki α). Ten typ rozpadu dotyczy jedynie nuklidów alfa promieniotwórczych i prawdopodobieństwo jego zajścia jest bardzo małe, tj. nawet do kilkunastu rzędów wielkości mniejsze niż prawdopodobieństwo rozpadu alfa.
Jest to pośredni sposób rozpadu między powszechnie zachodzącym dla jąder o liczbie atomowej większej od 82 rozpadem alfa a spontanicznym rozszczepieniem najcięższych nuklidów. Różnica między spontanicznym rozszczepieniem a rozpadem egzotycznym leży w tym, że podczas rozszczepienia jądro macierzyste ulega podziałowi na dwa jądra o probabilistycznym rozkładzie liczb atomowych i masowych oraz w przybliżeniu równych masach, natomiast promieniotwórczość ciężkojonowa daje ściśle określony sposób rozpadu, a produkty mają znacząco różne masy (np.