Radioaktive stoffer er ustabile isotoper av grunnstoff som ved omdannelse prøver å nå stabil tilstand. Ved denne omdannelsen blir det sendt ut energi til omgivelsene i form av stråling.
Radioaktive kjerner vil omdannes inntil en stabil sammensetning av protoner og nøytroner er nådd. Sammensetningen kan endres ved at to protoner og to nøytroner sendes samlet ut av kjernen (alfapartikkel). Dessuten kan et proton omdannes til et nøytron, eller et nøytron til et proton, mens det sendes ut et elektron (betapartikkel). Ved kjerneomdanningene kan det i tillegg sendes ut overskuddsenergi (gammastråling).
Et radioaktivt stoff har en ustabil atomkjerne, som før eller senere vil sende ut stråling og dermed gå over i en mer stabil tilstand. Dette er enten alfa-, beta- eller gammastråling.
Halveringstid
Radioaktive stoffer er som nevnt ustabile isotoper av et grunnstoff, og følgelig vil mengden endre seg over tid. Intensiteten av strålingen vil avta etter hvert som flere og flere atomer går over fra ustabil til stabil tilstand. Denne nedbrytingen (desintegrasjonen) skjer i et helt bestemt tidsmønster som er karakteristisk for de ulike radioaktive stoffene. En størrelse som ofte brukes for å angi dette er halveringstiden T½. Med halveringstid menes den tid som et bestemt antall radioaktive atomer bruker på å halveres i antall. Halveringstiden kan bestemmes ved å måle strålingen fra stoffet. Etter 1 halveringstid er strålingen redusert til 50 %, etter 2 halveringstider til 25 %, etter 3 halveringstider til 12,5 % osv. Halveringstiden varierer mye for ulike radioaktive stoffer, fra brøkdeler av mikrosekunder til milliarder av år.
Biologisk halveringstid
På samme måte snakker man om biologisk halveringstid, som er tiden det tar før halvparten av et radioaktivt stoff er skilt ut fra et organ eller en levende organisme. Den varierer med alder, kjønn og individuelle ulikheter, og er forskjellig for ulike dyre- og vekstarter.
Aktivitet
Styrken på en radioaktiv kilde angis ved begrepet aktivitet, en størrelse som angir hvor raskt nedbrytingen (desintegrasjonen) av det radioaktive stoffet skjer.
Becquerel
Aktivitet angis i enheten Becquerel, Bq.
1 Becquerel (Bq) = 1 desintegrasjon per sekund. ("en radioaktiv atomkjerne omdannes per sekund")
En aktivitet på f.eks. 100 Bq. betyr at det skjer 100 desintegrasjoner per. sekund. Aktivitet angis ofte som konsentrasjonsmål eller spesifikt mål f.eks. Bq/l, Bq/m3, Bq/kg eller ved nedfall på bakken; Bq/m2.