Radioaktiivisuuden

Radioaktiivisuus on aineen ominaisuus, jossa sen ytimet ovat epästabiileja ja hajottuvat ajan mittaan toisiin ytimiin. Hajotuksessa vapautuu ionisoivaa säteilyä, kuten alfasäteilyä, betasäteilyä tai gammasäteilyä. Radioaktiivisuus esiintyy sekä luonnollisissa aineissa että keinotekoisissa lähteissä.

Jokainen isotooppi hajoaa oman keskimääräisen aikakäyränsä mukaan. Aktiivisuus A mittaa hajoamisten määrää per aikayksikkö: A = dN/dt. SI-yksikkö on becquerel (Bq), joka vastaa yhtä hajoamista sekunnissa. Alfasäteily on heikosti läpäisevää ja suurin riski on sisäisessä altistuksessa; betasäteily läpäisee ohuita materiaaleja; gammasäteily on erittäin läpäisevää ja vaatii paksumpaa suojautumista.

Lähteitä on sekä luonnollisia että keinotekoisia. Luonnollisia ovat uraani, toriumi ja kalium-40 sekä kosminen säteily. Keinotekoisia isotooppeja syntyy ydinreaktoreissa, lääketieteellisissä lähteissä ja teollisissa sovelluksissa. Luonnollinen taustasäteily on osa ympäristöä ja vaihtelee paikan mukaan.

Mittaukset ja turvallisuus perustuvat dosimetriaan. Annoksia mitataan esimerkiksi Graylla (Gy) ja biologinen vaikutus Sievertillä (Sv). Turvallisuudesta huolehditaan ALARA-periaatteen mukaan: altistusta pyritään pienentämään mahdollisuuksien mukaan käyttämällä suojia, etäisyyttä ja aikarajoja.

Sovelluksia ovat lääketiede (diagnostiikka, esimerkiksi PET-kuvantaminen, ja radioterapia), teollisuus (säteilyn avulla tarkastukset ja tracer-käytöt sekä tutkimus) sekä ajoitusmenetelmät arkeologiassa ja geologiassa, kuten hiili-14-ajatus. Historiaan kuuluu radioaktiivisuuden löytö 1896, jonka teki Henri Becquerel; työ jatkui Marie- ja Pierre Curien johdolla.