Radioaktiivinen aine on aine, joka on radioaktiivisen hajoamisen prosessissa. Tällöin atomin ydin on epävakaa ja lähettää siten ionisoivaa energiaa. Tämä saa sen saavuttamaan alemman energian tilan ja muuttumaan.
Ajatus siitä, mikä on kaikkein radioaktiivisin aine, on itsessään jokseenkin ongelmallinen, koska meidän on kysyttävä, mitä me oikeastaan tarkoitamme useimmilla radioaktiivisilla aineilla. Ionisoivaa säteilyä on kolme päätyyppiä: alfa, beta ja gamma. Ne on nimetty eri hiukkasten perusteella, joita radioaktiivinen aine voi lähettää. Alfahiukkanen koostuu kahdesta protonista, jotka on sidottu yhteen kahden neutronin kanssa muodostaen jotain, joka on sama kuin heliumin ydin. Beetapartikkeli on joko positroni tai elektroni. Ja gammasäteet ovat suuren energian protoneja, joiden energia ylittää 100keV -alueen. On myös muita säteilylajeja, mutta nämä kolme muodostavat suurimman osan havaittavasta säteilystä.
Näiden säteilymuotojen vaaroihin, jotka vaikuttavat siihen, miten ajattelemme, mikä elementti on kaikkein radioaktiivisin, vaikuttaa monin tavoin se, kuinka helppo ne on suojata. Esimerkiksi alfahiukkaset pomppaavat lähes mistä tahansa, jopa ohuesta paperiarkista tai ihosta. Beetasäteet tunkeutuvat alkeellisimpiin suojauksiin, mutta ne voidaan pysäyttää jollain alumiinilla. Toisaalta gammasäteet tunkeutuvat lähes mihin tahansa, minkä vuoksi raskaita lyijysuojauksia käytetään usein tilanteissa, joissa gammasäteitä saattaa vapautua.
Kun radioaktiivinen elementti muuttuu, se voi kärsiä erilaisista hajoamismuodoista matkan varrella. Esimerkiksi uraani-238 vapauttaa alfahiukkasen muuttuakseen torium-234: ksi, joka puolestaan vapauttaa beetahiukkasen protaktinium-234: ksi. Joten yksi yksittäinen aine voi itse asiassa muuttua moniksi eri radioaktiivisiksi aineiksi elinkaarensa aikana, ja prosessissa voi vapauttaa erityyppisiä radioaktiivisia energioita.
Ehkä helpoin tapa arvioida, mikä aine on kaikkein radioaktiivisin, on tarkastella puoliintumisaikoja. Elementin puoliintumisaika on kuinka kauan kestää, ennen kuin elementti hajoaa puoleen alkuperäisestä koostaan. Alkuaineet, joiden puoliintumisaika on erittäin pitkä, voivat itse asiassa vaikuttaa vakailta, koska niiden kuluminen niin kauan kestää kaiken energian vapautumisen radioaktiivisen hajoamisen muodossa. Näitä pitkäikäisiä alkuaineita, kuten esimerkiksi vismutti, voidaan pitää olennaisesti ei-radioaktiivisina, joten ne ovat hyvin kaukana kaikkein radioaktiivisimmista. Samoin elementtien, kuten radiumin, puoliintumisaika on reilusti yli 500 vuotta, joten ne eivät myöskään ole radioaktiivisimpia.
Toisaalta prometiumin kaltaiset elementit ovat tarpeeksi vaarallisia, jotta niitä ei voida käsitellä turvallisesti, mutta eivät lähellä kaikkein radioaktiivisimpia. Kun siirrytään jaksollisen taulukon alaspäin, alkaa löytää yhä enemmän radioaktiivisia aineita, kuten nobelium ja lawrencium. Näillä on puoliintumisaika minuutteina ja ne ovat melko radioaktiivisia.
Kuitenkin löytääksemme kaikkein radioaktiivisimmat aineet meidän on mentävä jaksollisen taulukon loppuun asti, alkuaineisiin, jotka ovat koskaan nähneet vasta ihmisten luomisen jälkeen. Elementit, kuten taulukon lopussa oleva unbibium tai ununpentium, kuuluvat ihmisen radioaktiivisimpiin. Esimerkiksi Ununpentium-287: n puoliintumisaika on vain 32 ms. Tätä voidaan verrata alkuaineisiin, kuten plutonium-239: ään, jonka puoliintumisaika on yli 200 vuotta ja joka on näin ollen varsin myrkyllinen, mutta ei ole läheskään yhtä radioaktiivinen kuin raskaammat alkuaineet. Vaikka plutoniumia kutsutaan usein maan radioaktiivisimmaksi aineeksi, se on itse asiassa melko kesytön verrattuna ununpentiumiin, ununtriumiin, ununoctiumiin ja moniin muihin vasta äskettäin luotuihin.