Radioaktivitet, egenskap ved enkelte stoffer som gjør at de, uten ytre påvirkning, sender ut ioniserende stråling, radioaktiv stråling, samtidig som stoffets atomer forandres. Denne egenskapen er til stede hos flere atomkjerner (nuklider) som finnes i naturen, naturlig radioaktivitet (bakgrunnsstrålingen som kommer fra kosmisk stråling og stråling fra naturlig forekommende radioaktive stoffer i jorden), og i nuklider som er dannet ved kunstige kjernereaksjoner, kunstig eller indusert radioaktivitet. Radioaktivitet måles i becquerel (Bq) som er 1 desintegrasjon (utstråling) per sekund.

Atomkjernene i radioaktive stoffer sender ut radioaktiv stråling gjennom radioaktive prosesser.

Strålingen kan bestå av atompartikler (α- og β-stråling) eller av elektromagnetiske bølgebevegelser (γ-stråling).

Α-stråler består av alfapartikler, dvs. positivt ladede heliumkjerner (4He2+). α-stråler har meget liten gjennomtrengningsevne (mindre enn 1 mm i kroppsvev) og bøyes av i et elektrisk felt.

Β-stråler består av negativt ladede betapartikler (β), elektroner, eller positivt ladede betapartikler (β+), positroner (elementærpartikkel med positiv ladning og masse som et elektron).

Β-stråler har liten gjennomtrengningsevne (mindre enn 2–3 mm i kroppsvev) og bøyes av i et elektrisk felt.

Γ-stråler er kortbølget, elektromagnetisk stråling som lys og røntgenstråler.

Γ-stråler har stor gjennomtrengningsevne og bøyes ikke av i et elektrisk eller magnetisk felt.

Som radioaktivitet regnes også prosessene elektroninnfangning og spontan fisjon. Ved elektroninnfangning blir et elektron fra elektronskallet rundt kjernen fanget inn av kjernen, og det skjer en radioaktiv transformasjon. Ved spontan fisjon spaltes en tung atomkjerne, uten noen ytre påvirkning, i to fragmenter samtidig som det sendes ut nøytroner og γ-stråler.

I hydrogenatomet, som er det enkleste og letteste atomet, består kjernen av et proton, dvs. en partikkel med en positiv elektrisk elementærladning. Omkring dette protonet kretser ett elektron med en negativ elementærladning. Siden de to ladningene er like store, men har motsatt fortegn, er atomet elektrisk nøytralt utad. Protonet veier ca. 2000 ganger mer enn elektronet, og praktisk talt hele atomets masse er derfor konsentrert i kjernen. Alle atomkjerner, bortsett fra hydrogenkjernen, inneholder dessuten et antall nøytroner. Det er partikler som har nesten samme vekt som protonet, men fordi de ikke har noen elektrisk ladning, er de uten betydning for elektronsystemet og de kjemiske egenskapene. Protoner og nøytroner kalles til sammen nukleoner (av lat. nucleus, 'kjerne'). Det totale antallet av dem i en kjerne angir den omtrentlige atomvekten og kalles massetallet. Dette tallet er ikke alltid det samme for atomer med samme atomnummer, fordi antallet av nøytroner kan variere innenfor snevre grenser. Slike varianter av et grunnstoff med litt forskjellige massetall kalles isotoper (av gr. isos, 'samme', og topos, 'sted'). De fleste av de grunnstoffene som forekommer i naturen, er blandinger av to eller flere isotoper; uran forekommer f.eks. i tre isotoper med massetallene 234, 235 og 238. De lettere atomkjernene inneholder omtrent like mange protoner og nøytroner. Med stigende atomnummer øker imidlertid antallet av nøytroner raskere enn protontallet. Den gjennomsnittlige bindingsenergien per nukleon avtar etter hvert, slik at de tyngste kjernene i grunnstoffens periodesystem er ustabile. Fra polonium med atomnummer 84 og oppover er alle isotoper radioaktive, dvs. at de omdannes via en prosess som sender ut partikler og elektromagnetisk stråling til lettere og mer stabile kjerner.

Hastigheten på de radioaktive prosessene kan uttrykkes ved halveringstiden, dvs. den tiden det tar før halvparten av atomene i et radioaktivt stoff er omdannet. Halveringstiden er konstant og karakteristisk for hvert enkelt stoff, men varierer svært fra ett stoff til et annet, fra milliarder av år til milliarddeler av et sekund.

De tunge radioaktive stoffene som eksisterer i dag, bl.a. uran, thorium og radium, har så lange halveringstider at de har overlevd den tiden som er gått fra de og de andre grunnstoffene på Jorden ble dannet for omkring fem milliarder år siden. I tillegg dannes det uavbrutt radioaktive stoffer ved at den kosmiske strålingen bombarderer atomer høyt oppe i atmosfæren, og endelig produserer mennesket stadig flere radioisotoper ved å bestråle stabile stoffer med protoner, nøytroner og andre partikler.

Betegnelsen T1/2 brukes om halveringstiden på et radioaktivt stoff.

Ioniserende stråling skader levende vev ved at den slår elektroner ut av de atomene som den kolliderer med. Et atom som mister et elektron, omdannes til et positivt ion, dvs. til en partikkel med positiv ladning. Dette kalles ionisering. Hvis det frigjorte elektronet har energi nok, kan det slå elektroner ut av andre atomer, før det fanges inn av et atom som dermed omdannes til et negativt ion. Fordi ioniserte atomer er svært reaktive, kan de sette i gang prosesser som bryter ned de store molekylene i cellene og forstyrrer deres kjemiske maskineri på en katastrofal måte. Celler i deling er særlig sårbare, og de mest følsomme kroppsvevene er de vevene hvis funksjon er betinget av en livlig celledeling. Se stråleskade.

Om medisinsk anvendelse, dvs. ønskede effekter, se strålebehandling. Om skadelige effekter, se stråleskade. Se også bestråling, forurensning, gammastråling, radioaktivt nedfall, radiologiske målenheter.

Foreslå endring

Kommentarer

27. november 2015 svarte Marte Ericsson Ryste

Hei, det var en kommentar som hang igjen fra papirutgaven. Setningen er nå slettet. Vennlig hilsen Marte, redaksjonen

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.