Aktinitler, periyodik tabloda yedinci sırada yer alan elementler. Atom numaraları 89 ile 103 arasına olan 15 radyoaktif elementten oluşur. Bunlar; aktinyum, toryum, protaktinyum, uranyum, neptünyum, plutonyum, amerikyum, küriyum, berkelyum, kaliforniyum, aynştaynyum, fermiyum, mendelevyum, nobelyum, lavrensiyum'dur. Bunlardan ilk dört element doğada bulunurlar. Diğerleri nükleer reaksiyonlarla elde edilmektedir. Aktinitler ismi serideki ilk element olan aktinyumdan ve esas olarak elementlerin radyoaktivitelerini ima eden Yunanca ακτις (aktis), "ışın" kelimesinden alır.
Nükleer enerji, atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eden, Albert Einstein'a ait olan E=mc² formülü ile ilişkilidir.
Amerikyum. Periyodik tablonun aktinitler dizisinde yer alan ve yapay olarak elde edilen kimyasal bir element.
Radyoaktivite, radyoaktiflik, ışınetkinlik veya nükleer bozunma; atom çekirdeğinin, daha küçük çekirdekler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır. Çekirdek tepkimesi sırasında veya çekirdeğin bozunması ile ortaya çıkar. En yaygın ışımalar alfa(α), beta(β) ve gamma(γ) ışımalarıdır. Bir maddenin radyoaktivitesi bekerel veya curie ile ölçülür.
Fisyon, kütle numarası çok büyük bir atom çekirdeğinin parçalanarak kütle numarası küçük iki veya daha fazla çekirdeğe dönüşmesi olayıdır. Fisyon reaksiyonlarında radyoaktif elementler kullanılır ve tepkimeler için bir ilk enerjiye ihtiyaç vardır. Reaksiyon sonucunda kararsız çekirdekler ve nötron oluşur. Oluşan nötronların her biri yeni bir uranyum atomu ile tepkimeye girer. Bu esnada açığa çıkan nötronlar ortamdan uzaklaştırılmazsa tepkime zincirleme olarak devam eder.
İzotoplar, periyodik tabloda aynı atom numarasına ve konuma sahip olan ve farklı nötron sayıları nedeniyle nükleon sayıları bakımından farklılık gösteren iki veya daha fazla atom türüdür. Belirli bir elementin tüm izotopları neredeyse aynı kimyasal özelliklere sahipken, farklı atomik kütlelere ve fiziksel özelliklere sahiptirler. İzotop terimi, "aynı yer" anlamına gelen Yunan kökenli isos ve topos 'den oluşur; isimin anlamı ise, tek bir elementin farklı izotoplarının periyodik tabloda aynı pozisyonda yer alması anlamına gelir. Margaret Todd tarafından 1913 yılında Frederick Soddy'ye öneri olarak sunulmuştur.
Nötron, sembolü n veya n⁰ olan, bir atomaltı ve nötr bir parçacıktır. Proton ile birlikte, atomun çekirdeğini meydana getirir. Bir yukarı ve iki aşağı kuark ve bunların arasındaki güçlü etkileşim sayesinde oluşur. Proton ve nötron yaklaşık olarak aynı kütleye sahiptir fakat nötron daha fazla kütleye sahiptir. Nötron ve protonun her ikisi nükleon olarak isimlendirilir. Nükleonların etkileşimleri ve özellikleri nükleer fizik tarafından açıklanır. Nötr hidrojen atomu dışında bütün atomların çekirdeklerinde nötron bulunur. Her atom farklı sayıda nötron bulundurabilir. Proton ve nötronlar, kuarklardan oluştukları için temel parçacık değildirler.
Plütonyum, 1940 yılında Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W. Kennedy ve A. C. Wahlby tarafından 152 cm'lik siklotron içerisindeki uranyumun döteryum ile bombardımanı sonucunda elde edilmiştir.
Polonyum, simgesi Po, atom numarası 84, kütle numarası 209 olan, ilk radyoaktif kimyasal elementtir. Marie Curie ve Pierre Curie'nin 1898'de bulduğu polonyum, uranyumdan 400 kat daha radyoaktif ve en tehlikeli radyasyon türü olan alfa radyoaktivite saçmaktadır. Pekblend cevherinin ayrıştırılmasıyla ortaya çıkmıştır. Sanayide kullanılan ve sigarada bulunan polonyum, böbrek, karaciğer ve dalakta onarılamaz zarar yaratır. Çürümesi hâlinde büyük enerji ortaya çıkar. Bir gram polonyum, 140 watt ısı enerjisi üretir. İnsan vücudunda çok az miktarda olan polonyum-210, parçacık hızlandırıcı veya nükleer reaktörden elde edilebilir. İsmi, Marie Curie'nin vatanı olan Polonya'dan gelmektedir.
Nüklit ya da nükleer tür; atom numarası (Z), kütle numarası (A) ve nükleer enerji durumuna göre nitelenen herhangi bir atom türüdür. Bu nitelemede; atom numarasını oluşturan proton sayısı ve proton sayısıyla birlikte kütle numarasını oluşturan nötron sayısı (N) değerlendirilirken, söz konusu enerji durumunun yarı ömrü de gözlem yapmayı sağlayacak kadar (genellikle 10-10 saniyeden) uzun olmalıdır.
Plütonyum-239, plütonyumun bir izotopudur. Plütonyum-239, nükleer silah üretiminde kullanılan birincil fisil izotoptur ancak uranyum-235 de bu amaç için kullanılır. Plütonyum-239 aynı zamanda uranyum-235 ve uranyum-233 ile birlikte termal spektrumlu nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilen üç ana izotoptan biridir. Plütonyum-239'un yarı ömrü 24.110 yıldır.
Uranyum-238, (kim. simge 238U veya U-238), 92 proton ve 146 nötronu ile doğada en sık rastlanan (tümü içindeki oranı %99,284) Uranyum izotopudur. 238U'in yarılanma zamanı (yarı ömrü) 4.46 × 109 (4,46 milyar) yıldır ve radyoaktif ışıma yaparak (doğal ışıma enerjisi 4,267 MeV) sırasıyla bir başka uranyum izotopu olan 239U, Neptünyum 239Np ve Plütonyum 239Pu'a indirgenir. Silah sanayiinde zırh ve zırh delici mermilerde sıklıkla kullanılan Zayıflatılmış uranyum içerisinde bol miktarda 238U izotopu bulunurken, nükleer silah yapımında kullanılan Zenginleştirilmiş uranyum ise yüksek oranda 235U izotopundan oluşur. 238U direkt nükleer yakıt olarak kullanıma uygun değildir, ancak reaktör ortamında fisyon özelliği bulunan plütonyum elementinin üretiminde kullanılabilir.
Zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki Uranyum-235 (kim. sembol 235U) oranı belirli yöntemlerle doğal seviyelerin üzerine çıkartılmış uranyum karışımıdır. Doğada bulunan toplam uranyum elementinin %99.284'ü Uranyum-238 (kim. sembol 238U) izotopundan oluşur. Zincirleme fisyon gerçekleştirme kabiliyeti bulunan tek uranyum izotopu olan Uranyum-235'in tüm uranyum rezervleri içerisindeki payı yalnızca %0.72'dir. Bu yüzden nükleer yakıt amaçlı olarak kullanılabilmesi için 235U izotopunun uranyum karışımı içerisindeki oranı arttırılmalıdır.
En basit çekirdek olan hidrojen çekirdeği hariç bütün çekirdeklerde nötron ve proton bulunur. Nötronların protonlara oranı hafif izotoplarda birebir oranındayken periyodik tablonun sonundaki ağır elementlere doğru bu oran gittikçe artmaktadır. Bu oran daha da artarak nüklitin artık kararlı olmadığı bir noktaya gelir. Daha ağır nüklitler, dışarıya verecekleri fazla enerjileri olduğundan kararsızlardır. Bunlara radyonüklit denir. Bu süreçte radyonüklid radyoaktif bozunmaya uğrar ve bu esnada gama ışını ve/veya atom altı parçacıklar yayabilir. Bu parçacıklar iyonlaştırıcı radyasyonu oluştur. Radyonüklidler doğada bulunabildikleri gibi yapay yollarla da üretilebilirler.
Edwin McMillan Nobel Kimya ödülü sahibi Amerikalı nükleer fizikçi. 93. element neptünyum'u keşfinden dolayı Glenn T. Seaborg ile birlikte 1951 yılında Nobel ödülü ile onurlandırılmıştır.
Nükleer teknoloji, atom çekirdeğinin tepkimeleriyle ilgilenen teknolojidir. Önemli nükleer teknolojiler arasında nükleer enerji, nükleer tıp ve nükleer silah vardır. Duman dedektörleri, nükleer reaktörler ve nişangaha gelen nükleer silah için uygulamalar bu teknolojiye dayanır. Nükleer Teknolojinin temeli, yerkürede bulunan ya da laboratuvarlarda yapılabilen bazı element atomların kendi kendine veya dışarıdan zorlanarak parçalanması veya birleşmesi sonucu ortaya başka elementlerin ve bu sırada da çok büyük miktarda ısı enerjisinin açığa çıkmasıdır. Ortaya çıkan bu büyük ısı enerjisi kontrolsüz kullanıldığında atom bombası veya hidrojen bombası olurken, kontrollü kullanıldığında insanlığın yararına olmaktadır. Kontrol edilebilen bu sistemlere nükleer enerji santralleri denilir.
Nükleer dönüşüm, bir kimyasal element ya da bir izotopun birbirine dönüşmesidir. Her element atomlarındaki proton sayılarıyla tanımlanırlar. Başka bir deyişle, atom çekirdeği içindeki proton ya da nötron sayısında değişim gerçekleştiğinde nükleer dönüşüm meydana gelir.
Philip Hauge Abelson uranyum-238'den uranyum-235'i ayırabilmek için gaz yayınım yöntemini geliştiren ve ABD'li fizikçi Edwin McMillan ile birlikte neptünyum elementini bulan fiziksel kimyacı.
Yapay elementler Dünya’da doğal olarak bulunmayan veya eser miktarda bulunan, fakat nükleer laboratuvarlarda başka elementlerden elde edilebilen elementlerdir.
Uranyum (92U), kararlı izotopu olmayan, doğal olarak oluşan radyoaktif bir elementtir. Uzun yarı ömürleri olan ve Dünya'nın kabuğunda kayda değer miktarda bulunan iki ilkel izotopu vardır: uranyum-238 ve uranyum-235. Uranyum-233 gibi diğer izotoplar üretken reaktörlerinde üretilmiştir. Doğada veya nükleer reaktörlerde bulunan izotoplara ek olarak, 214U ile 242U arasında çok daha kısa yarı ömre sahip birçok izotop üretilmiştir. Doğal uranyumun standart atom ağırlığı 238,02891(3)' tür.
