Radioactivitate

Radioactivitatea este un fenomen fizic prin care nucleul unui atom instabil, numit și radioizotop, se transformă spontan (se dezintegrează), degajând energie sub formă de radiații diverse (alfa, beta sau gama), într-un atom mai stabil. Prin dezintegrare atomul pierde și o parte din masă. Termenul de radioactivitate a fost folosit pentru prima dată de Marie Curie.

Pentru a se înțelege fenomenul de radioactivitate trebuie pornit de la structura atomului, care are în centru un nucleu în jurul căruia orbitează electronii. Nucleul este format din particule încărcate pozitiv protoni și particule neutre neutroni, denumite generic nucleoni. Toți atomii unui element chimic au același număr de protoni (număr atomic), dar pot avea numere diferite de neutroni. În funcție de numărul de nucleoni, elementul chimic are mai multe specii numite izotopi.

În interiorul nucleului acționează două tipuri de forțe: forța de respingere dintre protoni (de natură electrică) și forța de atracție dintre nucleoni (de natură nucleară). Când cele două forțe sunt în echilibru izotopul este stabil. Pentru nucleele care conțin neutroni în exces cele două forțe nu mai sunt în echilibru, iar izotopul este instabil și se dezintegrează spontan prin emisie de radiații.

Spre exemplu izotopul $\mathrm {^{209}_{83}Bi} \,$ are 83 de protoni și 126 neutroni și este un izotop stabil. Izotopul $\mathrm {^{211}_{83}Bi} \,$ are doi neutroni în plus și este instabil. Pentru a atinge stabilitatea nucleul $\mathrm {^{211}_{83}Bi} \,$ emite o particulă alfa. Acești izotopi sunt radioactivi.