Classificação

A radioatividade pode ser de dois tipos:
- Radioatividade Natural: é a que se manifesta nos elementos radioativos e nos isótopos que se encontram na natureza e poluem o meio ambiente. Exemplo: Filme fotográfico.
-Radioatividade artificial ou Induzida: é aquela que é provocada por transformações nucleares artificiais. Possibilitando a transmutação aos elementos. Em 1934 surgiu o primeiro isótopo artificial radioativo. O alumínio foi bombardeando com partículas e chegaram a um isótopo radioativo de fósforo.

3.1 Famílias Naturais

Todos os elementos com número atômico igual ou superior a 84 são radioativos. Os elementos de número atômico superior ao do urânio são todos artificiais, isto é, foram obtidos pelos físicos nucleares. Os isótopos radioativos naturais conhecidos pertencem a cada uma das três séries ou família radioativas naturais:
-Serie do Urânio: nesta série o elemento pai é o U-238.
-Série do Actínio: nesta séria o elemento pai é o U-235, 92.
-Série do Tório: nesta série o elemento pai é o Th-232,90.
Nas três séries radioativas naturais, todos os átomos participantes diferem um múltiplo de 4 unidades de número de massa do elemento-pai, pois temos emissões de partículas alfa e de partículas beta.

3.2 Transmutação

Transmutação é a conversão de um elemento químico em outro. Este fenômeno ocorre na natureza espontaneamente quando certos elementos químicos e isótopos possuem núcleos instáveis. Em tais elementos, se produzem fenômenos de fissão nuclear , que se transformam em novos elementos de números atômicos inferiores, até que os seus núcleos se tornem estáveis, geralmente adquirindo a estabilidade do chumbo. O fenômeno contrário, a transmutação em elementos de números atômicos maiores, dá-se em temperaturas elevadas, como as que são registradas no sol. Este processo é denominado de fusão nuclear.
Os elementos radioativos artificiais possibilitam a transmutação dos mesmos. Todos os elementos mais pesados se verificam que são inerentemente instáveis e se acham em continua transmutação. Um átomo de urânio ou rádio repetidamente altera a si mesmo, algumas vezes após segundos ou minutos e, em outras vezes, após milhares de ano. Agora chamamos esse processo de “decadência” e temos um conhecimento detalhado de cadeias de decadência. Por exemplo:
Urânio -> Tório -> Rádio -> Radônio -> Polônio -> Chumbo
Em muitos estudos dos Curie o decaimento era lento na maioria dos elementos, e como a energia disponível no núcleo era enorme, os Curie e outros não conseguiram detectar qualquer mudança. E na verdade a mudança, a transmutação, é o que causa a radiação. Partindo do conceito de transmutação, muitos alquimistas transformam outros elementos em ouro, mas este processo não é economicamente rentável.

3.3 Lei de Soddy e Jajans (desintegração)

As leis da desintegração radiativa, descritas por Soddy e Fajans, são:
-Quando um átomo radioativo emite uma partícula alfa, o número de massa do átomo resultante diminui em 4 unidades e o número atômico em 2 unidades.
-Quando o átomo radioativo emite uma partícula beta, o número de massa do átomo resultante não varia e o seu número atômico aumenta em 1 unidade.
-Quando um núcleo "excitado" emite uma radiação gama, não ocorre variação no seu número de massa e número atômico, porém ocorre uma perda de uma quantidade de energia.
As duas primeiras leis indicam-nos que, quando um átomo emite uma radiação alfa ou beta, transforma-se em outro átomo de elemento químico deferente. Este novo elemento pode ser radioativo, se transformado noutro, e assim sucessivamente, dando lugar as chamadas "séries radioativas". Desse modo, a emissão de partículas alfa e beta pelos átomos instáveis mudam seu número atômico, transformando-os em outros elementos. O processo de desintegração nuclear só termina com a formação de átomos estáveis. O urânio- 238, por exemplo, vai sofrendo decaimento até formar o elemento chumbo – 206.

3.4 Estabilidade

A tendência dos isótopos dos núcleos atômicos é atingir a estabilidade. Se um isótopo estiver numa configuração instável, com muita energia ou com muitos nêutrons, por exemplo, ele emitirá radiação para atingir um estado estável. Um átomo pode liberar energia e se estabilizar por meio de uma das seguintes formas:
* emissão de partículas do seu núcleo;
* emissão de fótons de alta freqüência.
* O processo no qual um átomo espontaneamente libera energia de seu núcleo é chamado de "decaimento radioativo".
* Quando algo decai na natureza, como a morte de uma planta, ocorrem trocas de um estado complexo (a planta) para um estado simples (o solo). A idéia é a mesma para um átomo instável. Por emissão de partículas ou de energia do núcleo, um átomo instável troca, ou decai, para uma forma mais simples. Por exemplo, um isótopo radioativo de urânio, o 238, decai até se tornar chumbo 206. Chumbo 206 é um isótopo estável, com um núcleo estável. Urânio instável pode, eventualmente, se tornar um isótopo estável de chumbo.
Elementos mais estáveis têm números próximos do número de prótons, para os elementos de número atômico até 20. Acima do número atômico 2, o número de nêutrons vai sendo superior, até se atingir uma relação número de nêutrons/número de prótons de aproximadamente 1,5 para os elementos mais pesados.