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Durante casi 20 años después del descubrimiento de los rayos Roentgen estuvo en duda la naturaleza física de los mismos. Mientras que algunos físicos consideraban que sus propiedades físicas podrían ser explicadas con una base corpuscular, otros pensaban que los rayos X eran similares a la luz visible ordinaria pero de menor longitud de onda. La ligera difracción de los rayos Roentgen después depasar a través de las dos rendijas de situadas a unos pocos cientos de milimetros de distancia indicaba que su longitud de onda era del orden de 10^-10 m (1 Angstrom Å), aproximadamente 1/5000 la longitud de onda de la luz visible. El físico alemán Max Von Laue (1879-1960) tuvo en 1912 la idea de utilizar cristales, en los cuales los átomos están ordenados en una red regular con distanciasinteratómicas del orden de picometros (pm), como rejilla que podría servir para producir efectos de difracción con rayos Roentgen.

La radiactividad fue descubierta en 1896 por el químico francés Becquerel durante sus estudios sobre la fluorescencia. Observó que una placa fotográfica no expuesta a la luz y envuelta en papel negro era impresionada como por la luz visible o ultravioleta (o por los rayos Xrecientemente descubiertos por Röntgen), cuando el paquete se ponía en contacto con compuestos del elemento pesado uranio. Dedujo (correctamente) que este elemento debía producir algún tipo de radiación la cual atravesaba el papel hasta alcanzar y afectar a la emulsión fotográfica. Un cuidadoso estudio emprendido por Becquerel y otros científicos, entre ellos los Curie, Joliot, Soddy, Rutherford,Chadwick y Geiger, reveló que cierto número de elementos químicos pesados (muchos de ellos no descubiertos antes a causa de su rareza) parecían ser interiormente inestables y daban a origen a radiaciones penetrantes. Con ello, esos mismos elementos se transformaban en otros diferentes, siguiendo caminos complicados, pero bien definidos, en busca de una estabilidad final. Este fenómeno totalmentedistinto de cualquier otro estudiado hasta entonces, recibió el nombre de radiactividad, y el proceso de transformación fue llamado desintegración radiactiva.

El estudio del nuevo fenómeno y su desarrollo posterior se debe casi exclusivamente al matrimonio Curie, quienes encontraron otras sustancias radiactivas como el torio, polonio y radio. La intensidad de la radiación emitida eraproporcional a la cantidad de uranio presente, por lo que dedujo Marie Curie que la radiactividad era una propiedad atómica. El fenómeno de la radiactividad se origina exclusivamente en el núcleo de los átomos radiactivos. Se cree que la causa que lo origina es debida a la interacción neutrón-protón del mismo. Al estudiar la radiación emitida por el radio se comprobó que era compleja, pues al aplicarle uncampo magnético parte de ella se desviaba de su trayectoria y otra parte no.
La desintegración radiactiva puede tener lugar de varias maneras diferentes:

Desintegración Alfa (α)
Un núcleo demasiado pesado para ser estable expulsa un grupo compacto (una partícula α), consistente en dos protones, y dos neutrones, que deja al núcleo con una A cuatro unidades menor y una Z dos unidades más bajas,es decir, dos pasos atrás en la tabla periódica. Estructuralmente una partícula alfa es idéntica a un núcleo de 4He. La desintegración alfa es frecuente entre los elementos naturales más pesados (uranio, polonio, y radio, por ejemplo), pero no conduce directamente a núcleos estables: antes se producen isótopos intermedios que experimentan nuevas desintegraciones.
Las partículas alfa tienen unaenergía de hasta 5000000 de eV, pero son tan voluminosas que sólo pueden atravesar unos 25 mm de aire y se ven detenidas por una simple hoja de papel o por la parte más externa de la piel humana. Sin embargo, por esta misma razón produce serios daños en el interior del cuerpo humano cuando son emitidas por materiales alfa–activos absorbidos inadvertidamente como polvo transportado por el aire, o...