1.1 Els processos de desintegració

Existeixen un nombre d'elements naturals a la Terra que són radioactius, és a dir, que estan formats per àtoms inestables que espontàniament per pèrdua de protons, neutrons i/o captura d'electrons es desintegren i es converteixen en altres elements, fins arribar a transformar-se en àtoms estables.

Els mecanismes més importants de desintegració dels radionúclids són els següents: uns elements radioactius es transformen en altres per l'emissió de partícules $\alpha$ (nuclis de heli, formats per dos protons i dos neutrons); altres emeten partícules $\beta$ (electrons) sense alterar el seu número màssic i augmentant en una unitat el seu número atòmic. Amb freqüència, el nucli fill format desprès de la desintegració $\alpha$ i $\beta$ es troba en un estat excitat i allibera aquesta energia d'excitació emetent raigs $\gamma$, radiacions electromagnètiques similars als raigs X però amb menys longitud d'ona, i per això amb més poder penetrant. Encara que existeixen altres tipus d'activitat radioactiva natural, els mecanismes que s'han descrit corresponen a la majoria dels processos espontanis de desintegració.

Aquestes radiacions donen lloc a interaccions amb els àtoms i molècules de la matèria, provocant una ionització directa, pel xoc amb el medi de les partícules $\alpha$ i $\beta$ amb elevada energia cinètica, o indirecta per la radiació electromagnètica $\gamma$. La ionització es la causa dels efectes produïts per les radiacions i del seu impacte ambiental.

Curiositat: La velocitat d'emissió de les partícules $\alpha$ és d'uns 10000 Km/s i les partícules $\beta$ poden arribar fins a 290000 km/s. La penetració de la radiació $\alpha$ amb energia de 4 $MeV$ a l'aire en condicions normals és d'uns 3 cm i la penetració de la radiació $\beta$ amb les mateixes condicions és de més de 15 m.