Meer dan 60 elementen hebben ten minste één isotoop die radioactief is. Een isotoop is een variant van een bepaald element waarvan de kern een ander aantal neutronen heeft. De radioactieve elementen kunnen worden onderverdeeld in drie klassen: primordiaal, bestaande voordat de aarde werd gevormd; cosmogeen, gevormd door interacties met kosmische stralen; en door mensen geproduceerde elementen. Alle radioactieve elementen delen bepaalde kenmerken.

Desintegreren

De kern van een radioactief element is onstabiel. De kern zal na verloop van tijd afbreken, waardoor de hoeveelheid resterend element wordt verminderd. Deze desintegratie komt van nature voor en heeft geen externe stimulus nodig om te voorkomen. Alle door de mens gemaakte elementen zijn radioactief en breken af. De snelheid waarmee een element uitvalt wordt "halfwaardetijd" genoemd, of hoe lang het duurt voordat de helft van de aanwezige atomen uiteenvalt. Deze maat kan bepalen hoe relatief stabiel of onstabiel het element is. De halfwaardetijd van uranium is bijvoorbeeld meer dan 4 miljard jaar, terwijl de halfwaardetijd van francium iets meer dan 20 minuten is.

Andere elementen

Wanneer het element desintegreert, zijn de subatomaire deeltjes van het kern vormen verschillende elementen. Deze deeltjes gaan niet verloren voor de omgeving. Uranium desintegreert bijvoorbeeld in een aantal stappen en wordt onderweg verschillende elementen. Deze omvatten thorium, protactinium, radium, radon, polonium, bismut en lood. De laatste stap in de serie, lead, is een stabiel element dat niet desintegreert. Deze gecreëerde elementen worden dochters van het bovenliggende element genoemd.

Stralingsemissie

Straling is de energie die vrijkomt uit het atoom wanneer het element uiteenvalt van het ene element naar het andere. Er zijn veel soorten straling, waaronder licht en microgolven. Wanneer radioactieve elementen hun energie vrijgeven, wordt de straling ioniserende straling genoemd, die geladen deeltjes omvat. Deze geladen deeltjes zijn de schadelijke straling die gevaarlijk is voor levende organismen. Niet alle straling van de elementen is echter schadelijk voor de mens en wordt geclassificeerd als alfa- en bètastraling.

Detectie

Er wordt een aantal hulpmiddelen gebruikt om de aanwezigheid van radioactieve materialen en elementen. Een Geigerteller is een bekend apparaat dat wordt gebruikt om stralingsniveaus te meten. Het apparaat werkt door elektrische ladingen te creëren wanneer het straling van radioactieve materialen tegenkomt. Hoe meer radioactief materiaal, hoe hoger de waarde op het apparaat.