A Closer Look
Vakaiden atomien, kuten lyijyn, ytimissä protonit ja neutronit sitoutuvat toisiinsa yksitellen niin voimakkaasti, että ne pystyvät pitämään kunkin ytimen kasassa kokonaisuutena. Muissa atomeissa, erityisesti raskaissa, kuten uraanin atomeissa, tämä voima ei riitä, ja ytimet ovat epävakaita. Epävakaa ydin lähettää spontaanisti hiukkasia ja energiaa radioaktiiviseksi hajoamiseksi kutsutussa prosessissa. Termi radioaktiivisuus viittaa emittoituneisiin hiukkasiin. Kun hiukkasia ja energiaa on vapautunut riittävästi uuden, stabiilin ytimen (usein kokonaan toisen alkuaineen ytimen) muodostamiseksi, radioaktiivisuus lakkaa. Uraani 238, erittäin epävakaa alkuaine, käy läpi 18 hajoamisvaihetta ennen kuin siitä tulee lyijyn stabiili isotooppi, lyijy 206. Joitakin välivaiheita ovat raskaammat alkuaineet torium, radium, radon ja polonium. Kaikki tunnetut alkuaineet, joiden järjestysluku on suurempi kuin 83 (vismutti), ovat radioaktiivisia, ja monet pienempien järjestyslukujen isotoopit ovat myös radioaktiivisia. Kun sellaisten isotooppien ytimiä, jotka eivät ole luonnostaan radioaktiivisia, pommitetaan suurienergisillä hiukkasilla, syntyy keinotekoisia radioisotooppeja, jotka hajoavat samalla tavalla kuin luonnolliset isotoopit. Kukin alkuaine säilyy radioaktiivisena tietyn ajan, joka vaihtelee mikrosekunneista miljardeihin vuosiin. Alkuaineen hajoamisnopeutta kutsutaan sen puoliintumisajaksi. Sillä tarkoitetaan keskimääräistä aikaa, joka kuluu, kun puolet sen ytimistä hajoaa.