Neden radyoaktif elementler büyük bir enerjiye sahip?

Sorduğun sorunun en temel cevabı içlerinde çok yüksek bir potansiyel enerji barındırmalarıdır. Radyoaktif elementlerin çekirdekleri dengesizdir ve sadece kimyasal bağların değil çok kuvvetli nükleer kuvvetlerin de etkisindedir.

Peki çekirdek neden dengesiz? Çünkü radyoaktif elementlerin çok sayıda barındırdığı protonlar birbirlerini elektromanyetik olarak itmeye çalışırken (bunu aynı kutuplu mıknatısların birbirini itmesi gibi düşünebilirsin) aynı anda da etkisinde olduğu nükleer kuvvet atomun çekirdeğinde bulunan protonları küçük bir alanda bir arada tutmaya çalışır. Radyoaktif elementlerde çekirdekte bu etkilerin dengesi bozulmuştur, proton sayısı çok fazla ise nükleer kuvvet herkesi bir arada tutmaya yetmeyebilir ya da proton-nötron dengesi bozuk olabilir, ki çekirdek içerisinde nötronlar protonları birbirinden ayrı ancak birlikte tutarlar ve nötron sayısının az ya da çok olması bu dengeyi bozar dolayısıyla protonların itme kuvveti etkilenir. En sonunda ise çekirdek olması gerekenden daha enerjik yani dengesiz olur.

Lise hatta ortaokul fizik ve kimya bilgisi ile bildiğimiz bir şey var o da fiziksel sistemlerde kendi yapıları gereği daha düşük ve daha kararlı hallere geçmek isterler, radyoaktif elementlerde bu sebepten dolayı çekirdek değişime uğramaya çalışır. Bu dönüşüm gerçekleşirken çekirdek içerisindeki bağlanma enerjisi artar, artışta oluşan enerji farkı ise dışarıya alfa, beta ve gama ışımaları olarak çıkar, sistemden dışarıya enerji çıktığı için kütle çok da küçük miktarlarda da olsa düşer. Bu durumda ise devreye Albert Einstein'in E=mc^2 ilişkisi devreye girer(m: kütle, c: ışığın boşluktaki hızı) dolayısıyla çekirdeğin kütlesindeki çok küçük bir değişim bile c^2 değerinin çok çok büyük olması sebebiyle yüksek düzeyde bir enerji oluşur.