Radioactividad , propiedad que exhiben ciertos tipos de materia de emitir energía y partículas subatómicas de manera espontánea. Es, en esencia, un atributo de los núcleos atómicos individuales.
Un núcleo inestable se descompondrá espontáneamente, o decaerá, en una configuración más estable, pero lo hará solo de algunas formas específicas al emitir ciertas partículas o ciertas formas de energía electromagnética. La desintegración radiactiva es una propiedad de varios elementos naturales, así como de los isótopos de los elementos producidos artificialmente. La velocidad a la que decae un elemento radiactivo se expresa en términos de su media vida ; es decir, el tiempo necesario para que se descomponga la mitad de cualquier cantidad dada del isótopo. Las vidas medias oscilan entre más de 1024años para algunos núcleos a menos de 10−23segundo ( vea abajo Tasas de transiciones radiactivas ). El producto de un proceso de desintegración radiactiva, llamado hijo del isótopo padre, puede ser en sí mismo inestable, en cuyo caso también se desintegrará. El proceso continúa hasta que se forma un nucleido estable.
Las emisiones de las formas más comunes de desintegración radiactiva espontánea son la partícula alfa (α), la partícula beta (β), el rayo gamma (γ) y el neutrino. La partícula alfa es en realidad el núcleo de un átomo de helio-4, con dos cargas positivas.Él. Estos átomos cargados se denominan iones. El átomo de helio neutro tiene dos electrones fuera de su núcleo que equilibran estas dos cargas. Las partículas beta pueden tener carga negativa (beta menos, símbolo es −), o con carga positiva (beta plus, símbolo es +). La beta menos [β−] La partícula es en realidad un electrón creado en el núcleo durante la desintegración beta sin ninguna relación con la nube de electrones orbitales del átomo. La partícula beta plus, también llamada positrón, es la antipartícula del electrón; cuando se juntan, dos de tales partículas se aniquilar El uno al otro. Los rayos gamma son radiaciones electromagnéticas como ondas de radio, luz y rayos X. La radiactividad beta también produce neutrino y antineutrino, partículas que no tienen cargo y muy poca masa, simbolizada por ν y, respectivamente.
En las formas menos comunes de radiactividad, se pueden emitir fragmentos de fisión, neutrones o protones. Los fragmentos de fisión son en sí mismos núcleos complejos con generalmente entre un tercio y dos tercios de la carga. CON y misa A del núcleo padre. Los neutrones y protones son, por supuesto, los componentes básicos de los núcleos complejos, que tienen aproximadamente una unidad de masa en la escala atómica y tienen carga cero o carga unitaria positiva, respectivamente. La neutrón no puede existir por mucho tiempo en el estado libre. Es rápidamente capturado por los núcleos de la materia; de lo contrario, en el espacio libre sufrirá una desintegración beta-menos a un protón, un electrón y un antineutrino con una vida media de 12,8 minutos. El protón es el núcleo del hidrógeno ordinario y es estable.
Los primeros trabajos sobre la radiactividad natural asociada con los minerales de uranio y torio identificaron dos tipos distintos de radiactividad: desintegración alfa y beta.
En la desintegración alfa, se expulsa un ión de helio energético (partícula alfa), dejando un núcleo hijo de número atómico dos menos que el padre y de masa atómica cuatro menos que el padre. Un ejemplo es la desintegración (simbolizada por una flecha) del abundante isótopo de uranio,238U, a una hija de torio más una partícula alfa: 
Para esta y las reacciones subsiguientes se da la energía liberada ( Q ) en millones de electronvoltios (MeV) y la vida media ( t 1⁄2). Cabe señalar que en las desintegraciones alfa, las cargas, o el número de protones, que se muestran en el subíndice, están en equilibrio a ambos lados de la flecha, al igual que las masas atómicas, que se muestran en superíndice.
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En la desintegración beta-menos, se emite un electrón negativo energético, produciendo un núcleo hijo de un número atómico más alto y el mismo número de masa. Un ejemplo es la desintegración del producto hijo del uranio torio-234 en protactinio-234: 
En la reacción anterior para la desintegración beta,representa el antineutrino. Aquí, el número de protones aumenta en uno en la reacción, pero la carga total permanece igual, porque también se crea un electrón con carga negativa.
