રેડિયો-ઍક્ટિવ શ્રેણી : એક જ પિતૃ પરમાણુ(તત્વ)માંથી ક્રમિક રીતે નિર્માણ થતું નીપજ(પુત્રી)-તત્વ. કુદરતમાં મળી આવતાં રેડિયો-ઍક્ટિવ તત્ત્વો રેડિયો-ઍક્ટિવિટીનું પ્રદર્શન કરે છે. તાજેતરમાં ઘણું કરીને ન્યૂટ્રૉનનો મારો કરવાથી પ્રયોગશાળામાં કેટલાક હજાર રેડિયો-ઍક્ટિવ સમસ્થાનિકો પેદા કરી શકાય છે. આવાં તત્વ કૃત્રિમ રેડિયો-ઍક્ટિવિટી દર્શાવે છે. કૃત્રિમ રેડિયો-ઍક્ટિવ તત્વોની સંખ્યાની સરખામણીમાં કુદરતી રેડિયો-ઍક્ટિવ તત્વોની સંખ્યા ઘણી ઓછી (50થી 70 વચ્ચે) મળી આવે છે.
જ્યારે કુદરતમાં મળી આવતા રેડિયો-સમસ્થાનિકોનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો ત્યારે વિજ્ઞાનીઓને ખ્યાલ આવ્યો કે તેમનું ચાર શ્રેણીમાં (પરમાણુ ક્રમાંક Z = 81 અને Z = 92 સમસ્થાનિકો વચ્ચે) વર્ગીકરણ કરી શકાય તેમ છે.
માત્ર ચાર શ્રેણી હોવા માટે ખાસ કારણ છે અને તે એ કે રેડિયો-ઍક્ટિવ પરમાણુનો આલ્ફા-ક્ષય થાય છે ત્યારે ન્યૂક્લિયસના પરમાણુ-ભારાંકમાં 4નો ઘટાડો થાય છે.
આથી ન્યૂક્લિયસના પરમાણુભારાંક A = 4n વડે અપાય છે. જ્યાં n પૂર્ણાંક છે. તેમનો ક્ષય થતાં પરમાણુભારાંકનો ક્રમ ઘટતો જાય છે.
જે ન્યૂક્લિયસનો પરમાણુભારાંક ઉપરના સમીકરણને અનુસરે છે તે તમામ 4n શ્રેણીના સભ્યો ગણાય છે.
કુદરતી રીતે મળી આવતી રેડિયો-ઍક્ટિવ-ન્યૂક્લિયસની વિવિધ 4 શ્રેણીઓ નીચે પ્રમાણે મળે છે :
આમાંની પ્રત્યેક શ્રેણીનો સભ્ય તે જ શ્રેણીના એકમાંથી બીજા અને બીજામાંથી ત્રીજા, તેમ આગળ પરમાણુઓમાં ક્ષય પામે છે; જેમકે, 
શ્રેણી, જેનો અર્ધજીવનકાળ પ્રમાણમાં ઓછો (2.25 × 106 વર્ષ) છે. બાકી બધી શ્રેણીનો જીવનકાળ પ્રમાણમાં ઘણો વધારે છે. આથી આ શ્રેણીના સભ્યો કુદરતમાં દુર્લભ છે. તે છતાં કેટલીક ભારે ન્યૂક્લિયસ ઉપર ન્યૂટ્રૉન વડે મારો કરતાં પ્રયોગશાળામાં આવાં તત્વો (સભ્યો) મેળવી શકાય છે. નોંધવા જેવું છે કે આ શ્રેણીનું મૂળ (પગેરું) ઍમેરિશિયમ અને પ્લૂટોનિયમ સુધી જાય છે.
જ્યારે આલ્ફા-કણનું ઉત્સર્જન થાય છે ત્યારે નવા (નીપજ) તત્વના પરમાણુભારાંકમાં 4નો અને પરમાણુક્રમાંકમાં 2નો ઘટાડો થાય છે.
જ્યારે બીટા-કણનું ઉત્સર્જન થાય છે ત્યારે નવા (નીપજ) તત્વનો પરમાણુભારાંક એનો એ જ રહે છે અને પરમાણુક્રમાંકમાં એકનો વધારે થાય છે. આ વિસ્થાપન(displacement)નો નિયમ છે.
આ નિયમો સરળ છે, કારણ કે આલ્ફા-કણ એટલે હીલિયમ-ન્યૂક્લિયસ 
અને બીટા-કણ એટલે ઇલેક્ટ્રૉન 
છે.
વિસ્થાપન નિયમને આધારે ક્રમિક રેડિયો-ઍક્ટિવ ફેરફારો દરમિયાન પરમાણુના ભારાંક અને ક્રમાંક સરળતાથી નક્કી કરી શકાય છે; સિવાય કે શ્રેણીમાં એકાદ તત્વના ભારાંક અને ક્રમાંક જાણતા હોઈએ તો.
વિભાજનના જુદા જુદા તબક્કે પેદા થતા જુદા જુદા પરમાણુઓ શ્રેણીનું નિર્માણ કરે છે.
આલ્ફા અને બીટા-ક્ષયની શૃંખલા-પ્રક્રિયા જે પિતૃપરમાણુમાંથી શરૂ થાય છે તે પ્રત્યેક શ્રેણીમાં અંતિમ સ્થાયી નીપજ તત્વ-સ્વરૂપે પરિણમે છે.
શ્રેણીમાં ક્યાંક શાખાઓ જોવા મળે છે. સામાન્ય રીતે કોઈ ન્યૂક્લિયસનો ક્ષય ખાસ એક રીતે થતો હોય છે. બીટા-કણનું ઉત્સર્જન કેટલીક બાબતે જોવા મળે છે; જેમાં થોડીક ન્યૂક્લિયસ બીજી રીતે, જેમ કે આલ્ફા-ઉત્સર્જન દ્વારા, ક્ષય પામે છે. આ ઘટનાને શાખા કહે છે. ઉદાહરણની રીતે 
99.96 ટકા ન્યૂક્લિયસમાં બીટા-ક્ષય જોવા મળે છે, જેમાંથી 214Po મળે છે; જ્યારે 0.04 ટકા ન્યૂક્લિયસમાં આલ્ફા-ક્ષય જોવા મળે છે, જેમાંથી 210Ti (થુલિયમ) મળે છે.
એક ન્યૂક્લિયસ વડે dt સમયમાં આલ્ફા-ઉત્સર્જનની સંભાવનાનેλαdt અને બીટા-ઉત્સર્જનની સંભાવનાને λβdt વડે દર્શાવવામાં આવે છે. આથી dt સમયમાં ન્યૂક્લિયસમાંથી આલ્ફા અથવા બીટા-ઉત્સર્જનની કુલ સંભાવના (λα + λβ) dt થાય છે આથી ઍક્ટિવિટી નીચે પ્રમાણે મળે છે :
અને સરેરાશ જીવનકાળ 
મળે છે. અને ગુણોત્તર 
શાખા-ગુણોત્તર મળે છે. આથી ઉપરના સમીકરણને આધારે 
મળે છે.
આ શ્રેણીઓનો અભ્યાસ મહત્વનો છે, કારણ કે તે જુદાં જુદાં રેડિયો-ઍક્ટિવ તત્વોની રચનાના અનુક્રમ સાથે સાથે સમસ્થાનિકોના અસ્તિત્વની માહિતી પૂરી પાડે છે.
આ શ્રેણીઓમાં કેટલાંક સામ્ય સ્પષ્ટ રીતે તરી આવે છે : (1) દરેકમાં આલ્ફા અથવા બીટાવાળી શાખા-પ્રક્રિયા જોવા મળે છે. આ રીતે મળતા બંને પદાર્થો એવી રીતે રૂપાંતર પામે છે, જેથી સામાન્ય-ઉત્પાદ મળે છે; (2) દરેક શ્રેણીમાં પરમાણુક્રમાંક 86 ધરાવતું તત્વ મળે છે, જે નિષ્ક્રિય વાયુના રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેને નિર્ગમ (emanation) કહે છે; (3) પ્રત્યેક શ્રેણીના અંતિમ સ્થાયી તત્વનો પરમાણુક્રમાંક 82 છે. જે સીસા(lead)નો સમસ્થાનિક છે.
આ શ્રેણીઓની બહાર પણ રેડિયો-ઍક્ટિવિટી જોવા મળે છે. દરેક દ્રવ્ય અતિમંદ રેડિયો-ઍક્ટિવિટીનું પ્રદર્શન કરે છે; જે હકીકતે તો ઉપર દર્શાવેલી શ્રેણીનાં અલ્પ તત્વોની હાજરીને કારણે હોય છે. કોઈ પણ એક ગ્રામ દ્રવ્ય 10–15 ગ્રામ રેડિયો-તત્વ ધરાવે છે; પણ પાંચ ઘટનાઓ એવી છે જેમાં રેડિયો-ઍક્ટિવિટી ખુદ તત્વની જ લાક્ષણિકતા હોય છે. આ પાંચ બાબતો આ પ્રમાણે છે : (1) પોટૅશિયમ K40નો સમસ્થાનિક, જે બંને આલ્ફા-કણો અને ગૅમા-કિરણોનું ઉત્સર્જન કરે છે; (2) રૂબિડિયમ 37Rb87 નો સમસ્થાનિક જે બીટા-કણનું ઉત્સર્જન કરે છે; (3) સેમેરિયમ 62Sm147નો સમસ્થાનિક, જે આલ્ફા-કણનું ઉત્સર્જન કરે છે; (4) લ્યુટેશિયમ 71Lu176 નો સમસ્થાનિક, જે બીટા અને આલ્ફા-કણોનું ઉત્સર્જન કરે છે; (5) ર્હેનિયમ 75Re187નો સમસ્થાનિક જે બીટા-કણનું ઉત્સર્જન કરે છે.
આ પાંચેય રેડિયો-ઍક્ટિવ સમસ્થાનિકોની રેડિયો-ઍક્ટિવિટી અતિમંદ છે. તે બધાય દીર્ઘજીવી છે.
રેડિયો-સમસ્થાનિક K40 રસપ્રદ છે. આ બધી શ્રેણીઓમાં થતા નિયમિત ક્ષયથી પૃથ્વીમાં ઘણી વધારે ઉષ્મા પેદા થાય છે; પણ K40ની સાપેક્ષે આ બધાં તત્ત્વોનો જથ્થો ખૂબ જ ધીમે ધીમે ઘટતો જાય છે. પરિણામે રેડિયો-ઍક્ટિવિટીને કારણે સૂર્યની ઉષ્મા અને અવકાશમાં વિકિરણ વચ્ચેનું ઉષ્મીય સમતોલન K40ના જથ્થા પરત્વે અતિ સંવેદનશીલ રહ્યું છે. આથી K40નો ક્ષય પૃથ્વીના શીતન માટે મહત્વનું પરિબળ ગણાય છે.
આશા પ્ર. પટેલ