O substanță radioactivă este o substanță care se află în proces de descompunere radioactivă. Acesta este momentul în care nucleul atomului este instabil și astfel trimite energie ionizantă. Acest lucru îl face să atingă o stare de energie mai scăzută și să se transforme.
Ideea care este cea mai radioactivă substanță este oarecum problematică în sine, pentru că trebuie să ne întrebăm ce înțelegem cu adevărat prin cea mai radioactivă. Există trei tipuri principale de radiații ionizante: alfa, beta și gamma. Acestea sunt denumite după diferitele particule pe care o substanță radioactivă le poate emite. O particulă alfa este formată din doi protoni legați împreună cu doi neutroni pentru a face ceva care este același cu nucleul heliului. O particulă beta este fie un pozitron, fie un electron. Și razele gamma sunt protoni de înaltă energie, cu energie peste intervalul de 100 keV. Există și alte tipuri de radiații, dar acestea trei constituie cea mai mare parte a radiațiilor observabile.
Pericolele acestor forme de radiații, care joacă în modul în care ne gândim la ce element este cel mai radioactiv, sunt influențate în multe feluri de cât de ușor sunt de protejat. Particulele alfa, de exemplu, vor sări de aproape orice, chiar și o foaie subțire de hârtie sau piele. Razele beta vor pătrunde în cele mai elementare ecrane, dar pot fi oprite de ceva precum aluminiu. Razele gamma, pe de altă parte, vor pătrunde aproape orice, motiv pentru care ecranarea grea cu plumb este adesea folosită în situațiile în care pot fi eliberate razele gamma.
Pe măsură ce un element radioactiv se transformă, acesta poate suferi diferite forme de dezintegrare pe parcurs. De exemplu, uraniul-238 eliberează o particulă alfa pentru a se transforma în toriu-234, care la rândul său eliberează o particulă beta pentru a se transforma în protactiniu-234. Deci, o singură substanță se poate transforma de fapt în multe substanțe radioactive diferite pe parcursul ciclului său de viață și, în acest proces, poate elibera diferite tipuri de energie radioactivă.
Poate cel mai simplu mod de a evalua ce substanță este cea mai radioactivă este să te uiți la timpii de înjumătățire. Timpul de înjumătățire al unui element este timpul necesar pentru ca elementul să se degradeze la jumătate din dimensiunea inițială. Elementele cu perioade de înjumătățire extrem de lungi pot părea de fapt stabile, deoarece le ia atât de mult timp pentru a elibera orice energie sub formă de descompunere radioactivă. Aceste elemente cu viață lungă, cum ar fi bismutul, de exemplu, pot fi tratate ca fiind în esență neradioactive și, prin urmare, sunt foarte departe de a fi cele mai radioactive. În mod similar, elemente precum radiul au timpuri de înjumătățire de peste 500 de ani și, prin urmare, nu sunt în curs de a fi cele mai radioactive.
Elemente precum prometiu, pe de altă parte, sunt suficient de periculoase pentru a nu fi manipulate în siguranță, dar nu aproape de cele mai radioactive. Pe măsură ce ne deplasăm mai jos în tabelul periodic, începem să găsim din ce în ce mai multe substanțe radioactive, cum ar fi nobeliu și lawrencium. Acestea au timpi de înjumătățire în câteva minute și sunt destul de radioactive.
Cu toate acestea, pentru a găsi cele mai radioactive substanțe trebuie să mergem până la capetele tabelului periodic, la elementele văzute vreodată doar după ce au fost create de oameni. Elemente precum unbibium la capătul mesei sau ununpentium sunt printre cele mai radioactive cunoscute de om. Ununpentium-287, de exemplu, are o perioadă de înjumătățire de numai 32 ms. Acest lucru poate fi comparat cu elemente precum plutoniul-239, care are un timp de înjumătățire de peste 200 de ani și, deși este destul de toxic, nu este nici pe departe la fel de radioactiv ca elementele mai grele. Deși adesea numit cea mai radioactivă substanță de pe pământ, plutoniul este de fapt destul de blând în comparație cu ununpentium, ununtrium, ununoctium și multe altele create recent.