Um átomo se diz radioativo quando ele é instável e procura minimizar a sua energia. A instabilidade de um átomo no sentido de ser radioativo encontra-se no núcleo que,  para tornar-se estável, emite radiação modificando a sua energia do núcleo e transformando-se em um novo elemento químico,  quando a emissão for de partícula alfa ou beta.

O núcleo de um átomo contém Prótons e Nêutrons. O número de próton representado pela letra Z,  o número de nêutron pela letra N e o número de massa por A, onde A=Z+N.

Representação de um elemento químico

_ZX^A     X, representa o elemento químico, Z o número de prótons e A o número de massa.

Grande parte dos átomos radioativos são átomos pesados, cujo número de prótons  e  número de nêutrons são diferentes. Devido a isso, ocorre uma instabilidade no núcleo, liberando radiação espontânea para minimizar a sua energia, que pode ser através da emissão de partículas α e β e ondas eletromagnéticas chamada de radiação γ.

Emissão α

Um átomo radioativo ao emitir uma partícula alfa, que é representada por   ₂α⁴  é constituída de 2 prótons e 2 Nêutron e, portanto, com massa 4 . Lembre-se (A=Z+N).

A partícula alfa é exatamente o núcleo do átomo de hélio  ₂H4.

 

Exemplo

₉₂U²³⁸→ ₂He⁴ + ₉₀Th²³⁴ + Q

O Uranio-238,  que é um Isótopo radioativo, ao emitir uma radiação alfa, transforma-se em Tório (Th).

A emissão da partícula alfa é acompanhada da emissão de uma certa quantidade de energia. Verifica-se que a soma das massas da partícula alfa    (₂α⁴) e do elemento filho (Th) é menor do que o radioisótopo pai (U-238).

A diferença de massa ∆m determina o valor da energia emitida (Q)  através da famosa relação de Einstein E=∆mc².

 Emissão de  β ^–  (Beta menos)

Um átomo radioativo quando dacai através da emissão de uma partícula β pode ocorrer de duas maneiras conforme a emissão seja de uma partícula ( Beta -) ou (Beta +).

As partículas  β ^–   são elétrons emitidos pelo núcleo, que pode ser explicada através da seguinte transformação de um neutro do núcleo.

      ₀n¹→₁p¹ + _-1e⁰ +       ν

Nessa equação vemos que um nêutron transforma-se em um próton , um elétron e um neutrino. O próton permanece no núcleo e o elétron, partícula (beta – ) é emitida para fora  do núcleo, juntamente com o neutrino  ν.

Exemplo 

₆C¹⁴→ ₇ N¹⁴ + _-1 β⁰+ ν

O carbono-14, que é um Isótopo radioativo, ao emitir uma radiação beta, transforma-se em nitrogênio.

A emissão da partícula beta vem acompanhada da emissão de um neutrino.

Emissão de Beta + (Pósitron)

As partículas  (Beta +)  têm as mesmas características do elétron, porém, com carga positiva emitida pelo núcleo. Isso pode ser explicada através da seguinte transformação de um próton do núcleo, que convertido em nêutron.

₁ P¹→ ₀n¹+ ₊₁e⁰ + ν

Nessa equação vemos que um próton transforma-se em um nêutron, um elétron positivo e um neutrino. O nêutron permanece no núcleo e o elétron, partícula (beta + ) é emitida para fora  do núcleo, juntamente com o neutrino  ν