原子は、2つの方法のいずれかで不安定であると見なすことができます。 電子を拾ったり失ったりすると、帯電して反応性が高くなります。 このような帯電した原子は、 イオン. 陽子と中性子の数が不均衡な場合、原子核にも不安定性が発生する可能性があります。 平衡を達成するために、原子は原子核が安定するまで放射線の形で粒子を放出します。 そのような不安定な原子は 放射性.
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
イオンは電気的に不安定で、化学結合をすばやく形成します。 原子核が不安定な原子は、原子核が安定するまで放射線を放出します。
安定した原子とは何ですか？
不安定な原子をよりよく理解するには、安定性を構成するものを理解するのに役立ちます。 おなじみの惑星モデルでは、原子は陽子と呼ばれる正に帯電した重い粒子の原子核と、中性子と呼ばれる電気的に中性の原子核で構成されています。 原子核を周回するのは、より軽い負に帯電した電子の雲です。 陽子と電子は等しく反対の電荷を持っています。
原子が安定しているとき、それは0の正味電荷を持っています。これは、陽子の数が電子の数に等しいことを意味します。 陽子の数が中性子の数に等しいという点で、原子核もバランスが取れています。 そのような原子は不活性ではありません。 それでも他の原子と結合して化合物を形成する可能性があり、そうする傾向は、その価電子の数、または他の原子と共有できる電子の数に依存します。
原子がイオンになるとき
原子が電子を失ったり、獲得したりすると、それはイオンになります。 電子を獲得した場合は陽イオンであり、電子を失った場合は陰イオンです。 これは、原子が電子を共有して8の安定した外殻を形成する化学反応で最も一般的に発生します。 たとえば、水分子は2つの水素原子と1つの酸素原子で構成されています。 水素原子はそれぞれ単一の電子を降伏して正に帯電したイオンになり、酸素原子はそれらを受け入れて負に帯電します。 この組み合わせは、わずかに電気的に極性があるとしても、非常に安定した分子を形成します。
遊離イオンは、溶液中または電界にさらされる材料中に存在する可能性があります。 それらが溶液中に存在する場合、溶液は電解質になり、それは電気を通すことができるものです。 イオンは電荷があるため、電気的に中性の原子よりも化合物を結合して形成する傾向があります。
核の不安定性、または放射能
原子核に陽子や中性子が過剰にあると、バランスの取れた状態を実現するためにそれらを捨てます。 原子核をまとめる力の強さから、不安定な原子核から出てくる放射性核種と呼ばれる粒子は非常にエネルギーがあります。 これらの核は放出することができます アルファ線、陽子と中性子で構成されています。 ベータ線, 負または正に帯電した電子です。 そして ガンマ線、高エネルギー光子です。
放射性核種が中性子を失うと、同じ元素の異なる同位体になりますが、陽子を失うと、まったく別の元素になります。 原子は、安定した数の陽子と中性子に達するまで放射性放射線を放出し続けます。 特定の同位体の特定のサンプルの半分が安定した形に崩壊するのにかかる時間は、 人生の半分. 半減期は、ポロニウム215の場合の数分の1秒から、ウラン238の場合の数十億年までさまざまです。