A Closer Look
In de kernen van stabiele atomen, zoals die van lood, is de kracht die de protonen en neutronen afzonderlijk aan elkaar bindt groot genoeg om elke kern als een geheel bijeen te houden. In andere atomen, vooral zware zoals die van uranium, is deze energie onvoldoende en zijn de kernen onstabiel. Een onstabiele kern zendt spontaan deeltjes en energie uit in een proces dat bekend staat als radioactief verval. De term radioactiviteit verwijst naar de uitgestoten deeltjes. Wanneer er voldoende deeltjes en energie zijn uitgezonden om een nieuwe, stabiele kern te vormen (vaak de kern van een heel ander element), houdt de radioactiviteit op. Uranium 238, een zeer onstabiel element, doorloopt 18 stadia van verval voordat het een stabiele isotoop van lood wordt, lood 206. Enkele van de tussenstadia omvatten de zwaardere elementen thorium, radium, radon, en polonium. Alle bekende elementen met een atoomnummer hoger dan 83 (bismut) zijn radioactief, en veel isotopen van elementen met lagere atoomnummers zijn ook radioactief. Wanneer de kernen van isotopen die van nature niet radioactief zijn, worden bestookt met hoogenergetische deeltjes, ontstaan kunstmatige radio-isotopen die op dezelfde manier vervallen als natuurlijke isotopen. Elk element blijft radioactief gedurende een kenmerkende tijdsduur, gaande van luttele microseconden tot miljarden jaren. De snelheid waarmee een element vervalt, wordt de halveringstijd genoemd. Dit is de gemiddelde tijd die de helft van zijn kernen nodig heeft om te vervallen.