Radioaktiivisen hajoamisen aikana kolmesta päätyypistä kaksi on hiukkasia ja yksi energia; tutkijat kutsuvat niitä alfaksi, beetaksi ja gammaksi kreikkalaisen aakkoston kolmen ensimmäisen kirjaimen jälkeen. Alfa- ja beeta-hiukkaset koostuvat aineesta, ja gammasäteet ovat energian puhkeamista. Säteilyn tyyppi riippuu radioaktiivisesta aineesta; esimerkiksi cesium-137 tuottaa beeta- ja gammasäteilyä, mutta ei alfa-hiukkasia.
Mitä tapahtuu radioaktiivisen hajoamisen aikana?
Säteilyä luovuttavalla atomilla on epävakaa ydin; monissa tapauksissa tämä tarkoittaa, että sillä on liian monta neutronia. Atomit lievittävät epävakautta jakamalla palasiksi tai säteilemällä; koska tämä voi muuttaa ytimen protonien määrää, siitä voi tulla erilainen elementti. Esimerkiksi uraani-238 lähettää alfa-hiukkasia ja siitä tulee torium-234. ”Tytär” atomi voi myös olla radioaktiivinen; jokaisesta uudesta elementistä tulee vaihe prosessissa, joka päättyy vakaan atomin kanssa.
Alfa-hiukkaset
Alfa-hiukkaset ovat kaksi protonia, jotka ovat sitoutuneet kahteen neutroniin - olennaisesti se on heliumatomin ydin. Muihin säteilymuotoihin verrattuna alfat ovat painavia ja niillä on vain vähän voimaa tunkeutua aineeseen; muutama jalka ilmaa tai yksi paperiarkki riittää niiden estämiseen. Jos kuitenkin nautitaan radioaktiivista ainetta, alfa-säteily voi aiheuttaa tuhoja ihmiskehossa, kun se upotetaan keuhkoihin ja muihin elintärkeisiin elimiin. Maan sisällä radioaktiivisten mineraalien päästämät alfahiukkaset muuttuvat heliumkaasun taskuiksi. Alfa-säteilyä päästäviä elementtejä ovat uraani ja polonium.
Beetahiukkaset
Kuten alfahiukkasten kohdalla, beetasäteily tulee epävakaan atomin ytimestä. Betat ovat elektroneja, ja niiden massa on paljon pienempi kuin alfahiukkasten - noin 1/8000. niin paljon. Niiden tunkeutumisvoima on jonkin verran vahvempi kuin alfat, mikä vaatii muutaman millimetrin muovia tai muuta kevyttä materiaalia niiden estämiseksi. Alfa-säteilyn tavoin beeta-hiukkaset ovat sähköisesti varautuneita; beetojen varaus on -1, ja alfailla on +2-varaus, koska niillä on kaksi protonia. Radioaktiivinen cesium-137 ja strontium-90 ovat esimerkkejä beeta-aiheuttajista.
Gammasäteet
Gammasäteet ovat sähkömagneettisen säteilyn muoto, samoin kuin näkyvä valo, radioaallot, infrapuna ja röntgensäteet. Toisin kuin alfa- ja beeta-hiukkasilla, gammasäteillä ei ole massaa eikä sähkövarausta. Kun epävakaa atomi antaa gammasäteilyä, alkuaine pysyy samana. Esimerkiksi radioaktiivinen barium on edelleen barium gammasäteiden tuottamisen jälkeen. Suojaus gammilta vaatii lyijyn tai betonin suojauksen, koska säteily on erittäin energistä - ne muistuttavat röntgensäteitä, mutta niillä on vielä suurempi tunkeutumisvoima. Gammasäteilyn tuottajia ovat cesium-137, koboltti-60 ja plutonium.