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放射性核種（英語：radionuclide或radioactive nuclide），又稱作放射性同位素（英語：radioactive isotope），是指原子核不穩定、具有放射性的核種。放射性核種會發生放射性衰變，放出致電離輻射（如α射線、β射線、γ射線等），衰變成其他核種。
 | 此條目需要補充更多來源。 (2022年4月20日) |
每種放射性核種的核穩定性各不相同，半衰期有長有短。放射性核種的半衰期沒有已知的時間上下限，範圍可以到55個數量級，短至幾乎瞬間（如鈹-8），長至宇宙年齡的一兆倍（如氙-124）。穩定性愈高的放射性核種，其半衰期愈長，放射性愈低。已發現的放射性核種中，有650種的半衰期超過一小時，而有數千種的半衰期更短。目前已知最長壽的放射性核種為碲-128，半衰期長達2.2×1024年，約為宇宙年齡的160兆倍。[1]
原子核中不同數目的質子和中子的組合會影響其穩定性，因此每種核種的核穩定性各不相同。若某核種的原子核不夠穩定、會發生放射性衰變的話，它會被稱為放射性核種或放射性同位素，例如氚（3
T
）、碳-14（14
C
）、鉀-40（40
K
）、鈷-60（60
Co
）、碘-131（131
I
）、銫-137（137
Cs
）等。反之，原子核足夠穩定，不發生放射性衰變者，則稱為穩定核種，例如氕（1
H
）、氘（2
D
）、碳-12（12
C
）、鈷-59（59
Co
）、銫-133（133
Cs
）等。
目前大多數已知的核種都是不穩定的放射性核種，已發現超過3000種[2]。若某元素沒有穩定同位素，即所有同位素都具有放射性，則該元素稱為放射性元素，例如鈾、鐳和氡等。原子序83以上（鉍以後）的元素以及43號鍀和61號鉕都屬於放射性元素，而其餘原子序82以下的元素都具有至少1種穩定的同位素。
在已知的3000多種放射性核種中，只有90餘種是天然存在的，絕大多數都是人工合成的，稱作人造放射性核種。人造的放射性核種大多半衰期較短，較為不穩定。所有同位素均為人造同位素的元素稱為人造元素，例如鎇、鋦等，皆為放射性元素。
天然存在的放射性核種依起源主要可以分成三類：原始放射性核種、次生天然放射性核種和天然核反應生成的放射性核種。[3]
自然界中不存在的放射性核種主要經由核反應堆或粒子加速器人工製造而得。[4]
放射性核種在應用上可單獨使用其核特性，或結合其化學性質進行運用：
若放射性核種透過一些事故、不良的處理或者其他方法而釋放到自然環境中，則可能會造成放射性污染等有害影響。如果在治療期間過度使用放射性核種或以其他方式過度暴露在其輻射中，會因輻射中毒而對健康造成損害。過度暴露在輻射中會產生皮膚發紅、脫髮、燒傷和急性輻射症候群等症狀。長期暴露可能會損害人體健康組織及器官，導致其無法正常運行。輻射也會導致細胞受損、誘發突變，進而導致癌症。癌細胞擴散的跡象可能要在接觸輻射後幾年甚至幾十年後才會出現。[18]
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