واپاشی پرتوزا کیست؟ توضیح بده.
واپاشی پرتوزا که واپاشی هسته‌ای، پرتوزایی، فروپاشی پرتوزا یا فروپاشی هسته‌ای نیز نامیده می‌شود، فرایندی‌ست که در هستهٔ اتم‌های ناپایدار پرتوزا رخ می‌دهد و پرتوهایی تولید می‌کند که به آن‌ها پرتوهای رادیواکتیو می‌گویند. در اثر واپاشی هسته‌ای، پس از یک زمان تصادفی، هسته‌های بزرگ به هسته‌های کوچکتر و معمولاً پایدارتر تجزیه می‌شوند و ماده اولیه به تدریج از بین می‌رود. البته جرم مواد جدید تنها اندکی کمتر از ماده اولیه خواهد بود و اختلاف جرم به صورت انرژی آزاد می‌شود. گاهی این انرژی را می‌توان به صورت نیروی هسته‌ای مهار کرد یا می‌تواند به‌صورت آلودگیِ پرتوزایی در زیست‌بوم رها شود، که بسیار خطرناک خواهد بود. این فرایند یک پیشامد است، یعنی نمی‌توان زمان واپاشی یک اتم را دقیق پیش‌بینی کرد، گرچه نیمه‌عمر آن قابل تعیین است.بر پایه الکترودینامیک کلاسیک، انتظار می‌رود که تنها ذرات باردار تابش کنند. اما گذارهای نوترونی نیز می‌توانند تابش کنند، زیرا پروتون‌ها در هسته مجبور به تغییر مکان هستند تا مرکز جرم ثابت بماند، و از سوی دیگر، نوترون‌ها نیز مانند پروتون‌ها به سبب داشتن گشتاورهای مغناطیسی تابش می‌کند.دسته‌بندی واپاشی‌های هسته‌ای.واکنش‌های هسته‌ای عموماً به سه گروه زیر دسته‌بندی می‌شوند:&lt;chem&gt;^{238}_{92}U -&gt; ^{234}_{90}Th + ^{4}_{2}He^2+&lt;/chem&gt; یا &lt;chem display="inline"&gt;^{238}_{92}U -&gt; ^{234}_{90}Th + \alpha^{2+}&lt;/chem&gt;&lt;chem&gt;^{137}_{55}Cs -&gt; ^{137}_{56}Ba {+} e^- {+} \bar{\nu}_e&lt;/chem&gt;و &lt;chem&gt;^{22}_{11}Na -&gt; ^{22}_{10}Ne {+} e+ {+} {\nu}_e&lt;/chem&gt;&lt;chem&gt;^{99}_{43}Tc -&gt; ^{99}_{43}Tc + \gamma&lt;/chem&gt;پایداری و ناپایداری ایزوتوپ‌ها.تا اوایل قرن بیستم میلادی تصور بر این بود که تمام عناصر پایدار هستند، زیرا نظریه اتمی جان دالتون بیان می‌کرد که اتم‌ها نه پدید می‌آیند و نه از بین می‌روند و همه اتم‌های یک عنصر، ویژگی‌های یکسان دارند. ۱۸۹۶، هانری بکرل، پرتوزایی را اتفاقی کشف کرد. کشف پرتوزایی، دانشمندان را بر آن داشت تا دلیل آن را پیدا کنند. آزمایش‌های ارنست رادرفورد روی این پدیده، به کشف هسته اتم انجامید. برپایه آزمایش‌های رادرفورد، هسته اتم بار الکتریکی مثبت دارد که بعدها مشخص شد در اثر پروتون‌هاست، ولی این به‌تنهایی پرتوزایی را توضیح نمی‌داد؛ باید عاملی می‌بود تا پروتون‌ها را کنار هم نگه دارد تا در اثر نیروی کولنی میان پروتون‌ها از فروپاشی هسته جلو بگیرد. پس از کشف نوترون ار سوی جیمز چادویک در ۱۹۳۲، به مدت کوتاهی معلوم شد که نوترون دومین ذره تشکیل‌دهنده هسته و عامل اصلی پایداری یا واپاشی آن است. پس از اثبات اینکه نوترون دومین ذره تشکیل‌دهنده هسته است، مفهومی به نام ایزوتوپ مطرح شد که بعدها از راه آزمایش‌های تجربی نیز ثابت شد. ایزوتوپ ( و ) به معنای «هم‌جا» و «هم‌مکان»، به اتم‌هایی از یک عنصر گفته می‌شود که عدد اتمی و فعالیت شیمیایی یکسان، اما عدد جرمی متفاوت دارند. پایداری این ایزوتوپ‌ها به‌شمار نوترون‌های آن بستگی دارد. برای نمونه، بعضی از عناصر تنها دارای یک ایزوتوپ پایدار هستند، مانند آلومینیوم و پتاسیم که تنها یک ایزوتوپ پایدار (&lt;chem&gt;^{27}_{13}Al&lt;/chem&gt;و &lt;chem&gt;^{40}_{19}K&lt;/chem&gt;) دارند و بقیه همگی ناپایدار هستند (البته بعضی از آن‌ها ممکن است نیمه‌عمر بسیار طولانی داشته باشند، مانند &lt;chem&gt;^{26}_{13}Al&lt;/chem&gt;و &lt;chem&gt;^{235}_{92}U&lt;/chem&gt;)، برخی دو یا چند ایزوتوپ پایدار دارند، مانند مس (&lt;chem&gt;^{63}_{29}Cu&lt;/chem&gt; و &lt;chem&gt;^{65}_{29}Cu&lt;/chem&gt;) و قلع (&lt;chem&gt;^{112}_{50}Sn&lt;/chem&gt;و &lt;chem&gt;^{114}_{50}Sn&lt;/chem&gt;و &lt;chem&gt;^{116}_{50}Sn&lt;/chem&gt;و …) و برخی دیگر ایزوتوپ پایداری ندارند، مانند اورانیوم (پایدارترین ایزوتوپ &lt;chem&gt;^{238}_{92}U&lt;/chem&gt;با نیمه‌عمر ۴٫۴۶۸۳ میلیارد سال) و فرانسیم (پایدارترین ایزوتوپ&lt;chem&gt;^{223}_{87}Fr&lt;/chem&gt;با نیمه‌عمر ۲۲ دقیقه). عناصر مصنوعی نیز عموماً نیمه‌عمر بسیار کوتاهی دارند، مانند اوگانسون (&lt;chem&gt;^{}_{118}Og&lt;/chem&gt;) که در پایدارترین حالت، نیمه‌عمری برابر ۸۹۰ میکروثانیه دارد. معروف‌ترین ایزوتوپ‌ها، ایزوتوپ‌های سه‌گانه هیدروژن هستند که پایین معرفی خواهند شد:&lt;chem&gt;^{3}T -&gt; ^{3}_{2}He + e-&lt;/chem&gt;معمولاً اگر تعداد نوترون‌های هسته یک اتم ۱/۵ برابر تعداد پروتون‌هایش باشد، آن اتم پرتوزا می‌شود، ولی در یک قاعده کلی، همه عناصر سنگین‌تر از سرب پرتوزا هستند.