Meer dan 60 elementen hebben minstens één isotoop die radioactief is. Een isotoop is een variant van een bepaald element waarvan de kern een verschillend aantal neutronen heeft. De radioactieve elementen kunnen worden onderverdeeld in drie klassen: oer, bestaande voordat de aarde werd gevormd; kosmogeen, gevormd door interacties met kosmische straling; en door de mens geproduceerde elementen. Alle radioactieve elementen delen bepaalde kenmerken.
desintegreert
De kern van een radioactief element is onstabiel. De kern zal na verloop van tijd afbreken, waardoor de resterende hoeveelheid van het element afneemt. Deze desintegratie vindt van nature plaats en heeft geen prikkel van buitenaf nodig. Alle door de mens gemaakte elementen zijn radioactief en breken af. De snelheid waarmee een element afbreekt, wordt 'halfwaardetijd' genoemd, of hoe lang het duurt voordat de helft van de aanwezige atomen uiteenvalt. Deze maat kan bepalen hoe relatief stabiel of onstabiel het element is. De halfwaardetijd van uranium is bijvoorbeeld meer dan 4 miljard jaar, terwijl de halfwaardetijd van francium iets meer dan 20 minuten is.
Verschillende elementen
Terwijl het element uiteenvalt, vormen de subatomaire deeltjes van de kern verschillende elementen. Deze deeltjes gaan niet verloren in het milieu. Uranium valt bijvoorbeeld in een aantal stappen uiteen en wordt gaandeweg verschillende elementen. Waaronder:
- thorium
- protactinium
- radium
- radon
- polonium
- bismut
- lood
De laatste stap in de reeks, lood, is een stabiel element dat niet uiteenvalt. Deze gecreëerde elementen worden dochters van het bovenliggende element genoemd.
Stralingsemissie
Straling is de energie die vrijkomt uit het atoom wanneer het element uiteenvalt van het ene element naar het andere. Er zijn veel soorten straling, waaronder licht en microgolven. Wanneer radioactieve elementen hun energie vrijgeven, wordt de straling ioniserende straling genoemd, waaronder geladen deeltjes. Deze geladen deeltjes zijn de schadelijke straling die gevaarlijk is voor levende organismen. Niet alle straling die door de elementen wordt uitgestraald, is echter schadelijk voor de mens en wordt geclassificeerd als alfa- en bètastraling.
Detectie
Er worden een aantal instrumenten gebruikt om de aanwezigheid van radioactieve stoffen en elementen te detecteren. Een geigerteller is een bekend apparaat dat wordt gebruikt om stralingsniveaus te meten. Het apparaat werkt door elektrische ladingen te creëren wanneer het in aanraking komt met straling die wordt uitgezonden door radioactieve materialen. Hoe meer radioactief materiaal, hoe hoger de meetwaarde op het apparaat.