Yli 60 elementissä on ainakin yksi radioaktiivinen isotooppi. Isotooppi on muunnos tietystä elementistä, jonka ytimessä on erilainen määrä neutroneja. Radioaktiiviset elementit voidaan jakaa kolmeen luokkaan: alkukantainen, olemassa ennen maapallon muodostumista; kosmogeeninen, muodostunut kosmisen säteen vuorovaikutuksen kautta; ja ihmisen tuottamat elementit. Kaikilla radioaktiivisilla elementeillä on tiettyjä ominaisuuksia.
Hajoaa
Radioaktiivisen elementin ydin on epävakaa. Ydin hajoaa ajan myötä vähentäen jäljellä olevan elementin määrää. Tämä hajoaminen tapahtuu luonnollisesti eikä tarvitse ulkoista ärsykettä. Kaikki ihmisen tekemät alkuaineet ovat radioaktiivisia ja hajoavat. Nopeutta, jolla elementti hajoaa, kutsutaan "puoliintumisajaksi" tai kuinka kauan kestää, että puolet läsnä olevista atomista hajoaa. Tämä toimenpide voi määrittää kuinka suhteellisen vakaa tai epävakaa elementti on. Esimerkiksi uraanin puoliintumisaika on yli 4 miljardia vuotta, kun taas franciumin puoliintumisaika on hieman yli 20 minuuttia.
Eri elementit
Kun alkuaine hajoaa, ytimen subatomiset hiukkaset muodostavat erilaisia elementtejä. Nämä hiukkaset eivät häviä ympäristölle. Esimerkiksi uraani hajoaa useissa vaiheissa, jolloin siitä tulee eri elementtejä matkan varrella. Nämä sisältävät:
- torium
- protactinium
- radium
- radon
- polonium
- vismutti
- johtaa
Sarjan viimeinen vaihe, lyijy, on vakaa elementti, joka ei hajoa. Näitä luotuja elementtejä kutsutaan vanhemman elementin tytäriksi.
Säteilypäästöt
Säteily on energia, joka vapautuu atomista, kun elementti hajoaa yhdestä elementistä toiseen. Säteilyä on monia, mukaan lukien valo ja mikroaallot. Kun radioaktiiviset elementit vapauttavat energiansa, säteilyä kutsutaan ionisoivaksi säteilyksi, joka sisältää varautuneita hiukkasia. Nämä varatut hiukkaset ovat haitallista säteilyä, joka on vaarallista eläville organismeille. Kaikki alkuaineista lähtevät säteilyt eivät kuitenkaan ole haitallisia ihmisille, ja ne luokitellaan alfa- ja beetasäteilyksi.
Havaitseminen
Radioaktiivisten materiaalien ja alkuaineiden läsnäolon havaitsemiseksi käytetään useita työkaluja. Geiger-laskuri on tunnettu laite, jota käytetään säteilytasojen mittaamiseen. Laite toimii luomalla sähkövarauksia, kun se kohtaa radioaktiivisista materiaaleista tulevaa säteilyä. Mitä enemmän radioaktiivista materiaalia, sitä korkeampi lukema laitteessa on.