Tous les atomes ont un noyau de protons et de neutrons entourés d'un nuage d'électrons. Les atomes de certains éléments, tels que le thorium, l'uranium et le radon sont instables. Leurs noyaux éjectent différents types de particules, et les atomes deviennent différents éléments du processus. Les particules radioactives se répartissent en plusieurs types distincts, dont trois scientifiques appellent alpha, bêta et gamma après les trois premières lettres de l'alphabet grec.
Alpha
Une particule alpha est un cluster contenant deux neutrons et deux protons. Par rapport à d'autres types de particules radioactives, l'alpha est très lourd, et même si elle vole sur un noyau à haute vitesse, un morceau de papier ne peut l'arrêter dans son élan. La particule alpha et le noyau d'hélium sont la même chose; en fait, tout l'hélium sur la Terre a commencé comme des particules alpha à partir de minerais radioactifs profonds dans le sol.
Bêta
Parfois, un atome radioactif, un neutron se décompose, en devenant un proton et un électron énergétique appelé une particule bêta. Le proton reste dans le noyau et la particule bêta apparaît comme une forme de rayonnement. Les particules bêta sont des milliers de fois plus légers que les alphas, et ils pénètrent plus profondément dans la matière. Il prend quelques millimètres de métal pour arrêter une particule bêta.
Certains éléments radioactifs absorbent les particules bêta dans une réaction appelée inverse désintégration bêta. Ici, un proton absorbe une particule bêta et devient un neutron.
Gamma
Les éléments radioactifs émettent des particules de lumière appelées photons gamma. photons gamma comportent différentes quantités d'énergie, en fonction du noyau qui les a produites. Contrairement aux particules alpha et bêta, gammas ont pas de masse normale. Ils pénètrent très profondément par la plupart des matériaux; quelques pouces de plomb ou de béton absorbent plus de rayonnement gamma.
neutrons
Des éléments tels que le plutonium et l'uranium émettent des neutrons. neutrons individuels ont environ un quart de la masse d'une particule alpha. atomes d'uranium produisent habituellement deux ou trois neutrons à la fois. Un atome d'uranium voisin pourrait absorber un et donner par conséquent hors de deux de ses propres. Si cette réaction se produit assez souvent, le cycle accélère dans une réaction en chaîne. Une centrale nucléaire, l'uranium-carburant, a une réaction en chaîne contrôlée qui génère de la chaleur. Une bombe nucléaire a l'uranium hautement purifiée; il a une réaction en chaîne incontrôlée qui produit une explosion.