Ponad 60 pierwiastków ma co najmniej jeden izotop, który jest radioaktywny. Izotop to wariant konkretnego pierwiastka, którego jądro ma różną liczbę neutronów. Pierwiastki promieniotwórcze można podzielić na trzy klasy: pierwotne, istniejące przed uformowaniem się Ziemi; kosmogeniczny, powstały w wyniku oddziaływań promieniowania kosmicznego; oraz elementy wytworzone przez człowieka. Wszystkie pierwiastki promieniotwórcze mają pewne cechy.
Rozpada się
Jądro pierwiastka promieniotwórczego jest niestabilne. Jądro rozpadnie się z czasem, zmniejszając ilość pozostałego pierwiastka. Ta dezintegracja zachodzi naturalnie i nie wymaga zewnętrznego bodźca. Wszystkie elementy stworzone przez człowieka są radioaktywne i psują się. Szybkość, z jaką rozpada się pierwiastek, nazywana jest „okresem półtrwania” lub jak długo trwa rozpad połowy obecnych atomów. Miara ta może określić, jak względnie stabilny lub niestabilny jest element. Na przykład okres półtrwania uranu wynosi ponad 4 miliardy lat, podczas gdy okres półtrwania franu wynosi nieco ponad 20 minut.
Różne elementy
Gdy pierwiastek rozpada się, cząsteczki subatomowe jądra tworzą różne pierwiastki. Cząsteczki te nie są tracone do środowiska. Na przykład uran rozpada się w kilku etapach, stając się po drodze różnymi pierwiastkami. Obejmują one:
- tor
- protaktyn
- rad
- radon
- polon
- bizmut
- prowadzić
Ostatni krok w serii, ołów, to element stabilny, który się nie rozpada. Te stworzone elementy nazywane są córkami elementu rodzicielskiego.
Emisja promieniowania
Promieniowanie to energia uwalniana z atomu, gdy pierwiastek rozpada się z jednego pierwiastka na drugi. Istnieje wiele rodzajów promieniowania, w tym światło i mikrofale. Kiedy pierwiastki promieniotwórcze uwalniają swoją energię, promieniowanie nazywa się promieniowaniem jonizującym, które obejmuje naładowane cząstki. Te naładowane cząstki stanowią szkodliwe promieniowanie, które jest niebezpieczne dla organizmów żywych. Jednak nie całe promieniowanie emitowane przez pierwiastki jest szkodliwe dla ludzi i jest klasyfikowane jako promieniowanie alfa i beta.
Wykrycie
Do wykrywania obecności materiałów i pierwiastków radioaktywnych wykorzystuje się szereg narzędzi. Licznik Geigera to dobrze znane urządzenie służące do pomiaru poziomu promieniowania. Urządzenie działa, tworząc ładunki elektryczne, gdy napotka promieniowanie emitowane przez materiały radioaktywne. Im więcej materiału radioaktywnego, tym wyższy odczyt na urządzeniu.