Un noyau atomique est caractérisé par $\bf Z$ son numéro atomique (nombre de protons) et son nombre de masse $\bf A$ (nombre de nucléons). Des noyaux isotopes ont le même numéro atomique mais un nombre de masse $\bf A$ différent.
Une désintégration radioactive est une décomposition spontanée d'un noyau instable avec émission de particules. On parle de radionucléides. Il y a souvent émission de rayonnements électromagnétiques $\gamma$. Elles sont inéluctables, spontanées et aléatoires. Au cours d'une réaction nucléaire, il y a conservation du nombre de nucléons $\rm A$ et du nombre de charge $\rm Z$.
Au cours des désintégrations radioactives, les noyaux fils sont produits dans un état excité. Ils libèrent leur énergie sous forme de rayonnement électromagnétique $\gamma$ pour revenir à leur état fondamental.
- La radioactivité $\alpha$ concerne les noyaux lourds qui comportent beaucoup de nucléons.
La particule émise est un noyau d'Hélium $\mathrm{^4_2He}$. - La radioactivité $\beta-$ concerne les noyaux atomiques qui ont trop de neutrons par rapport au nombre de protons. La particule émise est un électron noté $\mathrm{^0_{-1}e}$.
- La radioactivité $\beta+$ concerne les noyaux atomiques qui ont trop de protons par rapport au nombre de neutrons. La particule émise est un positon noté $\mathrm{^0_{+1}e}$.
L'activité d'un échantillon radioactif est le nombre de désintégrations par seconde. Elle s'exprime en becquerel $\rm (Bq)$ et est notée $\rm A$.
La demi-vie d'un échantillon radioactif est la durée au bout de laquelle l'activité initiale est divisée par deux. Certains types d’émissions de particules et de rayonnements sont rencontrés en médecine nucléaire à des fins soit diagnostiques (à doses faibles) : la scintigraphie ou à la tomographie par émission de positons (TEP), soit curative (à doses élevées) : curiethérapie, radiothérapie...
