Zrozumienie budowy atomu i układu okresowego pierwiastków chemicznych jest fundamentalne dla nauki chemii.
Budowa atomu składa się z jądra atomowego zawierającego protony i neutrony oraz elektronów krążących wokół jądra w powłokach elektronowych. Liczba protonów określa liczbę atomową pierwiastka, podczas gdy suma protonów i neutronów daje liczbę masową. Nuklidy to atomy o określonej liczbie protonów i neutronów, a izotopy to atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów. W układzie okresowym pierwiastki są uporządkowane według rosnącej liczby atomowej, a ich położenie w grupach i okresach odzwierciedla ich właściwości chemiczne.
Promieniotwórczość naturalna obejmuje różne rodzaje rozpadów: rozpad alfa, w którym jądro emituje cząstkę alfa (jądro helu), rozpad beta, gdzie neutron zamienia się w proton lub odwrotnie, oraz promieniowanie gamma. Prawo rozpadu promieniotwórczego opisuje szybkość rozpadu pierwiastków promieniotwórczych, a czas połowicznego rozpadu to okres, w którym połowa początkowej liczby jąder ulega rozpadowi. Aktywność promieniotwórcza określa liczbę rozpadów w jednostce czasu. Przemiany jądrowe mogą prowadzić do powstania nowych pierwiastków, a podczas rozpadu alfa i beta zmienia się zarówno liczba masowa, jak i atomowa pierwiastka. Zrozumienie tych procesów jest kluczowe dla bezpiecznego wykorzystania energii jądrowej i zastosowań medycznych.
