在关于放射性衰变的那章中，我们了解到，并非所有的原子核都稳定。很可惜，某些原子核只能保持原状一段时间，然后就会发生衰变。伴随着原子核的衰变，原子核将放出辐射。两件事会促使原子核放出辐射。一个可能是，原子核的粒子含量改变了，因此“母核”与“子核”之间的差异要通过辐射释放；也有可能粒子含量并没有变化，只是原子核重新排列了它所含的粒子，导致能量释放。
这类辐射不容小觑。你要么会恨透了它，要么会爱上它，这都要看你想拿它做什么了。大多数辐射是电离辐射，这意味着它可以将电子从它们的原子中驱赶出来。它可以对生物细胞中的原子造成严重伤害，这就是为什么辐射可能非常危险的原因。从另一方面说，你也可以用它来破坏肿瘤的“坏细胞”，将辐射用于医疗。
我们来看看三种最重要的辐射吧。它们分别以希腊字母表中的前三个字母命名：阿尔法（α）、贝塔（β）和伽马（γ）辐射。
阿尔法辐射由小小的氦原子核组成，贝塔辐射是正电子或电子（β+和β-辐射），而伽马辐射由高能光子组成。这些类型的辐射通常是不可见的。但是，你可以使用特殊的粒子探测器。现在让我们仔细看看这些不同种类的辐射吧。
1 此处为双关语幽默，原文为“I'MPOSITIVE”，positive一词可用于肯定回答，在物理学中则是带电为正。
α辐射
α粒子的氦原子核包含两个质子和两个中子。
和β与γ辐射的粒子相比，α粒子相当重（约为β粒子重量的7300倍），而且电荷是β粒子的两倍，每当一个（能量足够发生电离的）带电粒子横穿物质，它都会将物质的原子中的电子从中剔除出去。要做到这一点，电离辐射需要传递一定量的能量，也就是将电子束缚在原子中的能量。辐射发生电离的频率越高，它失去的能量就越多。贝特-布洛赫方程描述了电离造成粒子能量损失的过程，告诉我们损失的能量与粒子电荷量的平方成正比，因此α粒子失去的能量比β粒子多得多。不过，贝特-布洛赫方程没有描述γ辐射：尽管光子也能电离，第一次电离过程后它就会消失（被刚刚电离的粒子吸收）。
如果你想挡住α辐射，没问题！因为它会快速失去能量，所以我们也可以很快拦住它——一张纸足矣。就连你皮肤最表层的细胞（它们都是死掉的细胞）都能阻挡α辐射。听起来不错？的确不错。但是想象一下，某种放射性材料发出α粒子，让它进入你的身体。α粒子同样会很快被拦住，这次阻拦它的是你的器官。这就太糟糕了：当一个粒子迅速失去它们的能量时，它们会在停止的短时间内沉积大量能量，导致细胞损伤，从而导致癌症。所以，最好小心辐射！你肯定想知道去哪里能找到会衰变的原子核。最有名的候选元素是铀-238。元素名称后的数字代表核子（质子和中子）的数量。对于每个元素而言，质子的数量是固定的（铀有92个质子），而中子的数量多种多样。中子数量不同的同一种元素称为“同位素”。发出一个α粒子之后，铀-238就会衰变成钍-234。
你应该知道，放出α粒子会导致元素至少损失四个核子（其中两个是质子）。如果钍-234继续衰变，它最后就会变成氡-222。你看，这里只涉及α粒子衰变——238减去4的倍数变成222。铀-238存在于地壳中，氡-222也一样。氡是一种不可见气体，它可以从地壳下逃出来，到达你的地库。在地库里，它将逐渐积聚，最后可能被你吸入肺中，而在这里，氡-222和它的衰变产物将会放出α辐射。在所有的放射现象中，这种辐射带给我们人类的威胁最大。因此，千万要让你的地库保持通风，不要花太长时间在那里追求你的爱好。
β辐射
β衰变时，原子核中的一个中子转化成质子或一个质子转化成中子后，原子核就会放出一个电子或正电子。通过弱相互作用便可能得到这样的转化，该过程还会导致原子核释放出我们看不到的中微子。你看，在β衰变期间，如果一类核子被转化为另一类，核子的总数量保持不变。会发生β衰变的元素中常常被拿来举例的是钾-40。在大多数情况下，钾元素会释放出一个电子（β-辐射），但是还有10%的可能它会释放出一个正电子（β+辐射），从而衰变成氩-40。你可以在香蕉和土豆中找到大量钾元素，因此它们是很好的β+辐射源。因为这些正电子是反物质，一颗正电子会和相对应的物质（即一颗电子）湮灭，从而化为两个光子。这使得医疗诊断领域特别喜欢使用β放射源。你想拍摄患者的哪个器官，就可以把少量的β放射源注入患者的相应部位。放射性核素会附着在器官上，产生β辐射，而β辐射将发生湮灭并产生两个光子。如果你在患者周围放置一个探测器，将所有光子对的线连起来，你就可以得到器官的清晰影像。这种方法叫作PET（正电子发射型断层显像）扫描。尽管它用于医疗诊断领域，但它依然有危险性，尤其辐射在我们的体内沉积的能量过高时。要阻挡β辐射，一张纸是不够的，而一张薄薄的铝板就可以。
γ辐射
原子核可以通过释放γ辐射，在无须改变所含粒子的情况下放出能量。光子既不带电，质量[1]也不高，它和组成光的粒子是一回事，只不过比后者拥有多得多的能量。你知道，紫外光比可见光的能量更高，所以能灼伤你的皮肤。紫外光的光子仅有几eV（电子伏特）的能量，X射线有几千eV（keV）的能量，而γ光子拥有上百万eV（MeV）的能量。γ射线光子不会像α和β粒子一样随着电离逐步失去能量。相反，它们从一个原子中排挤掉单个电子之后就会消失。或者说，它们转化为了一对电子和正电子（即正负电子湮灭的相反过程）。γ光子消失的概率会随着你的防护装备的厚度增长而增加，这意味着：防护越厚越好。穿过1.3厘米厚的铅屏后，能量为2MeV的γ射线就会损失50%的光子，穿过2.6厘米厚的铅屏后，它就损失了75%的光子，以此类推。但是仍然有一些光子能够穿过很厚的铅屏。
[1]这儿的质量是光子的相对论质量。光子没有静止质量，由于它无法静止。
