Promieniotwórczość (radioaktywność) jest to zjawisko polegające na emisji promieniowania przez izotopy pierwiastków. Promieniotwórczość możemy sklasyfikować ze względu na rodzaj obserwowanego promieniowania jak również na podstawie jego przyczyny.
Podział ze względu na naturę promieniowania:
Promieniowanie korpuskularne – promieniowanie, które składa się ze strumienia cząstek (korpuskuł). Do tego rodzaju promieniowania zaliczamy:
Promieniowanie α
Promieniowanie \( \alpha \) jest to strumień składający się z jąder atomowych izotopu helu zwanych cząstkami \( \alpha \), charakteryzujących się tym, że ich liczba masowa wynosi 4 a liczba atomowa 2. Z uwagi na brak elektronów cząstki te są dodatnie i w wyniku przepuszczenia strumienia tych cząstek przez pole elektromagnetyczne zaobserwujemy zakrzywienie ich toru w stronę ujemnego bieguna pola elektromagnetycznego. Promieniowanie to jest najmniej przenikliwe – zatrzymuje je już kartka papieru.
Promieniowanie β
Promieniowanie, \( \beta \)które dalej możemy podzielić na promieniowanie \( \beta ^{-} \) oraz \( \beta ^{+} \)polega na emisji cząstek – elektronów dla promieniowania \( \beta ^{-} \)bądź pozytonów oraz neutrin elektronowych dla przemiany \( \beta ^{+} \). Analogicznie jak w przypadku cząstek α tak i tutaj zewnętrzne pole elektromagnetyczne będzie powodowało zakrzywienie trajektorii cząstek w kierunku dodatniego bieguna pola elektromagnetycznego dla cząstek \( \beta ^{-} \) bądź ujemnego dla cząstek \( \beta ^{+} \). Jest to promieniowanie bardziej przenikliwe niż promieniowanie α, ale wystarczy folia aluminiowa, aby je odbić.
Promieniowanie falowe
Promieniowanie falowe promieniowanie, które w swojej naturze przypomina falę elektromagnetyczną taką, jaką jest na przykład światło.
Promieniowanie γ – jedno z najbardziej przenikliwych rodzajów promieniowań, wysokoenergetyczne promieniowanie elektromagnetyczne, bardzo szkodliwe mogące powodować wiele patologicznych zmian w komórkach organizmów żywych.
Podział, ze względu na źródło promieniowania:
Promieniowanie naturalne – źródłem promieniowania jest radioaktywny, naturalnie występujący izotop wybranego pierwiastek.
Promieniowanie sztuczne - promieniowanie wymuszone na drodze bombardowania stabilnego izotopu protonami, neutronami, deuteronami lub cząstkami \( \alpha \) w wyniku czego dostaniemy nowe niestabilne jądro atomowe, które będzie emitowało promieniowanie (izotop promieniotwórczy).
Zjawisko promieniowania jest przyczyną przemian jądrowych, w wyniku których jesteśmy w stanie otrzymać z jednego pierwiastka/izotopu otrzymać inny. Nazwy przemian jądrowych pochodzą od rodzaju cząstek emitowanych przez jądro atomowe w trakcie tych reakcji.
Przemiana \( \alpha \) - polega na emisji cząstki \( \alpha \) – jądra atomu helu w wyniku czego masa atomowa wyjściowego pierwiastka zmniejsza się o 4 a liczba atomowa o 2.
Przemiana \( \beta ^{-} \)- emisja poprzez jądro atomowe cząstki \( \beta ^{-} \) (elektronu oraz antyneutrina elektronowego). Następuje ona w wyniku rozpadu neutronu na głównie proton i elektron. W wyniku tej przemiany liczba atomowa rośnie o jeden a masa atomowa nie ulega zmianie
Przemiana \( \beta ^{+}\)- emisja poprzez jądro atomowe cząstki \( \beta ^{+}\) (pozytonu oraz neutrina elektronowego). Następuje ona w wyniku rozpadu protonu na neutron i pozyton. W wyniku tej przemiany liczba atomowa maleje o jeden, a masa atomowa nie ulega zmianie.
W tym miejscu warto również wspomnieć, że jądra atomowe podlegają nie tylko przemianą polegającym na emisji cząstek. Jedną z możliwych przemian, jakie zachodzą w atomie, jest wychwyt K, w wyniku którego mamy do czynienia z rekombinacją protonu i elektronu do neutronu, w celu polepszenia stosunku nukleonów w jądrze atomowym. Przemianie tej towarzyszy ogromny zysk energetyczny emitowany w postaci promieniowania γ przez pierwiastek.