Wat is radioactiviteit?
Alle materie is opgebouwd uit atomen. Een atoom werd lange tijd voorgesteld als een deeltje dat ondeelbaar was en bij alle chemische en fysische veranderingen zijn identiteit bewaarde (het Griekse a-tomos betekent on-deelbaar). Een stof noemen we een element wanneer deze stof uit allemaal gelijke atomen bestaat. Zo kennen we meer dan honderd verschillende elementen (voorbeelden hiervan zijn waterstof, stikstof, natrium, koper, goud en lood).
Aan het eind van de 19e eeuw ontdekte Henri Becquerel dat zouten van het element uraan (uranium) stralen uitzenden, die een fotografische plaat zwart kunnen maken. Marie en Pierre Curie noemden dit verschijnsel radioactiviteit.
Tegenwoordig weten we dat een atoom is opgebouwd uit een zware, kleine, elektrisch-positief geladen kern, waaromheen zich een ijle wolk bevindt van elektrisch-negatief geladen elektronen. Deze elektronen bewegen zich met een grote snelheid op een relatief grote afstand rond de kern. De atoomkern is een samengesteld deeltje, van zeer complexe aard, dat 2 soorten, even zware, kerndeeltjes bevat: het positief geladen proton en het elektrisch neutrale neutron. Het aantal protonen bepaalt tot welk element het atoom behoort, het aantal protonen plus het aantal neutronen bepaalt de atoommassa.
Atoomkernen kunnen onder bepaalde omstandigheden instabiel zijn. Deze instabiliteit kan veroorzaakt worden door:
- het uit balans zijn van de protonen-neutronen verhouding. Er is dan óf een teveel aan protonen óf een teveel aan neutronen.
- het totale aantal kerndeeltjes kan te groot zijn, waardoor deze niet meer bijeen gehouden kunnen worden.
- de kern is door een externe oorzaak in een verhoogde (aangeslagen) energietoestand terechtgekomen.
Indien een kern instabiel is, dan zal deze kern, door middel van een intern omzettingsproces, proberen over te gaan naar een stabielere vorm. De atomen zijn dan onderhevig aan radioactief verval. Het instabiele atoom zendt tijdens deze omzetting straling uit vanuit de kern. De soort kernstraling, die vrij komt, is afhankelijk van de toestand van de kern.
Een meer algemene benaming (in de wetenschap) voor atoomsoort is het woord nuclide. Een nuclide (het Latijnse nucleus betekent kern) wordt weergegeven door de naam van het element plus het aantal aanwezige kerndeeltjes. Zo heb je de bijvoorbeeld de nuclide koolstof-12 (ook wel geschreven als 12C) waarvan de kern is opgebouwd uit 6 protonen en 6 neutronen. Indien een atoomsoort of nuclide radioactief is spreekt men ook wel van een radionuclide.