O privire mai atentă
În nucleele atomilor stabili, cum ar fi cei de plumb, forța care leagă protonii și neutronii unul de celălalt este suficient de mare pentru a ține împreună fiecare nucleu ca întreg. În alți atomi, în special cei grei, precum cei de uraniu, această energie este insuficientă, iar nucleele sunt instabile. Un nucleu instabil emite în mod spontan particule și energie în cadrul unui proces cunoscut sub numele de dezintegrare radioactivă. Termenul de radioactivitate se referă la particulele emise. Atunci când au fost emise suficiente particule și energie pentru a crea un nucleu nou, stabil (adesea nucleul unui element complet diferit), radioactivitatea încetează. Uraniul 238, un element foarte instabil, trece prin 18 etape de dezintegrare înainte de a deveni un izotop stabil al plumbului, plumb 206. Unele dintre etapele intermediare includ elementele mai grele thoriu, radiu, radon și poloniu. Toate elementele cunoscute cu număr atomic mai mare de 83 (bismut) sunt radioactive, iar mulți izotopi ai elementelor cu număr atomic mai mic sunt, de asemenea, radioactivi. Atunci când nucleele izotopilor care nu sunt radioactivi în mod natural sunt bombardate cu particule de mare energie, se obțin radioizotopi artificiali care se dezintegrează în același mod ca și izotopii naturali. Fiecare element rămâne radioactiv pentru o perioadă de timp caracteristică, variind de la doar câteva microsecunde până la miliarde de ani. Rata de dezintegrare a unui element se numește timpul de înjumătățire al acestuia. Aceasta se referă la durata medie de timp necesară pentru ca jumătate din nucleele sale să se dezintegreze.