Natureza da radioatividade
Como foi escrito, os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear , enquanto os prótons se repelem através da força eletromagnética devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidade dos núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis . Os nêutrons estabilizam o núcleo , porque se atraem e prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, é necessária uma proporção crescente de nêutrons para prótons para formar um núcleo estável. Se houver muitos (os nêutrons também obedecem ao princípio de exclusão de Pauli ) ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo . A maioria dos átomos encontrados na natureza é estável e não emite partículas ou energia que mudam de forma ao longo do tempo. Dos 82 primeiros elementos da tabela periódica, 80 têm isótopos considerados estáveis. O tecnécio, o promécio e todos os elementos com um número atômico acima de 82 são instáveis e se decompõem por meio de decaimento radioativo. Isótopos instáveis decaem espontaneamente através de várias vias de decaimento radioativo , mais comumente decaimento alfa, decaimento beta, decaimento gama ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de deterioração, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos.
O decaimento nuclear (decaimento radioativo) ocorre quando um átomo instável perde energia emitindo radiação ionizante . O decaimento radioativo é um processo aleatório no nível de átomos únicos, pois, segundo a teoria quântica, é impossível prever quando um átomo em particular decairá. Em outras palavras, um núcleo de um radionuclídeo não tem “memória”. Um núcleo não “envelhece” com o passar do tempo. Assim, a probabilidade de quebra não aumenta com o tempo, mas permanece constante, não importa quanto tempo o núcleo exista. Durante sua imprevisível decadência, esse núcleo instável decompõe-se espontaneamente e aleatoriamente formar um núcleo diferente (ou um estado de energia diferente – decaimento gama), emitindo radiação na forma de partículas atômicas ou raios de alta energia.
