ایزوتوپ پرتوزا

یک ساچمه رادیو ایزوتوپ پلوتونیومی
ایزوتوپ‌های پرتوزا یا رادیواَکتیو را ایزوتوپ‌های ناپایدار هم می‌گویند. در این‌گونه از ایزوتوپ هسته به صورت پرتوی آلفا، بتا، گیراندازی الکترون و… واپاشی می‌شود و به حالتهای پایدارتری از انرژی می‌رسد. این نوع ایزوتوپ‌ها با اینکه خطرناک هستند، اما در زندگی کاربردهای مفیدی دارند.
مثلاً ایزوتوپ ناپایدار، در کارهایی مانند:
تولید انرژی
نیروگاه‌های هسته‌ای
زیردریایی‌های هسته‌ای
شناسایی و درمان بیماری‌ها
دستگاه اشعهٔ X و سی‌تی‌اسکن
تشخیص آتش‌سوزی:مواد پرتوزا در دستگاه‌های تشخیص آتش‌سوزی و … کاربرد دارد
رادیونوکلید (نوکلید رادیواکتیو، یا ایزوتوپ رادیواکتیو) به ایزوتوپی اطلاق می‌شود که دارای تعداد اضافی از نوترون‌ها یا پروتون‌ها است. این امر باعث می‌شود که انرژی هسته‌ای اضافی داشته باشد و آن را ناپایدار کند. این انرژی اضافی می‌تواند به یکی از سه روش مورد استفاده قرار گیرد: به صورت تابش گامای منتشر شده از هسته، انتقال به یکی از الکترون‌های خود تا به عنوان یک الکترون تبدیل شده آزاد شود، یا برای ایجاد و انتشار یک ذره جدید (ذره آلفا یا ذره بتا) از هسته استفاده شود. در طی این فرآیندها، گفته می‌شود که رادیوایزوتوپ تحت فرآیند تجزیه رادیواکتیو قرار می‌گیرد.
این تابش‌ها به عنوان تابش یونیزه‌کننده در نظر گرفته می‌شوند زیرا به اندازه‌ای انرژی دارند که می‌توانند یک الکترون را از اتم دیگری آزاد کنند. تجزیه رادیواکتیو می‌تواند یک ایزوتوپ پایدار تولید کند یا گاهی اوقات یک رادیوایزوتوپ ناپایدار جدید تولید نماید که ممکن است تحت تجزیه بیشتری قرار گیرد. فرآیند تجزیه رادیواکتیو در سطح اتم‌های منفرد یک فرآیند تصادفی است و پیش‌بینی زمان تجزیه یک اتم خاص غیرممکن است.



با این حال، برای مجموعه‌ای از اتم‌های یک نوکلید خاص، نرخ تجزیه و بنابراین نیمه‌عمر (t1/2) برای آن مجموعه می‌تواند از ثابت‌های تجزیه اندازه‌گیری شده آن‌ها محاسبه شود. دامنه نیمه‌عمرهای اتم‌های رادیواکتیو هیچ محدودیتی ندارد و در بازه زمانی بیش از 55 مرتبه بزرگی گسترده است.
رادیوایزوتوپ ها به طور طبیعی وجود دارند یا به صورت مصنوعی در راکتورهای هسته‌ای، سیکلترون‌ها، شتاب‌دهنده‌های ذرات یا ژنراتورهای رادیوایزوتوپ تولید می‌شوند. حدود 730 رادیوایزوتوپ با نیمه‌عمر بیشتر از 60 دقیقه وجود دارد (برای مشاهده لیست ایزتوپ ها). سی و دو مورد از آن‌ها رادیوایزوتوپ های اولیه هستند که قبل از شکل‌گیری زمین ایجاد شده‌اند. حداقل 60 رادیوایزوتوپ دیگر در طبیعت قابل شناسایی هستند، چه به عنوان فرزندان رادیوایزوتوپ های اولیه و چه به عنوان رادیوایزوتوپ هایی که از طریق تولید طبیعی بر روی زمین توسط تابش کیهانی تولید شده‌اند. بیش از 2400 رادیوایزوتوپ با نیمه‌عمر کمتر از 60 دقیقه وجود دارد. بیشتر این موارد تنها به صورت مصنوعی تولید می‌شوند و نیمه‌عمرهای بسیار کوتاهی دارند. برای مقایسه، حدود 251 ایزوتوپ پایدار وجود دارد.
تمام عناصر شیمیایی می‌توانند به صورت رادیوایزوتوپ وجود داشته باشند. حتی سبک‌ترین عنصر، هیدروژن، دارای یک رادیوایزوتوپ معروف به نام تریتیوم است. عناصر سنگین‌تر از سرب و همچنین عناصر تکنسیوم و پرومتیم تنها به عنوان رادیوایزوتوپ ها وجود دارند.
قرار گرفتن غیرمترقبه در معرض رادیوایزوتوپ ها معمولاً تأثیر مضری بر روی موجودات زنده از جمله انسان‌ها دارد، هرچند که سطوح پایین قرارگیری به طور طبیعی بدون آسیب رخ می‌دهد. درجه آسیب به ماهیت و شدت تابش تولید شده، مقدار و نوع قرارگیری (تماس نزدیک، استنشاق یا بلع) و خواص بیوشیمیایی عنصر بستگی خواهد داشت؛ با افزایش خطر ابتلا به سرطان به عنوان معمول‌ترین عارضه. با این حال، رادیوایزوتوپ هایی با خواص مناسب در پزشکی هسته‌ای برای تشخیص و درمان استفاده می‌شوند. یک نشانگر تصویربرداری ساخته شده با رادیوایزوتوپ ها به عنوان نشانگر رادیواکتیو شناخته می‌شود. یک داروی ساخته شده با رادیوایزوتوپ ها نیز به عنوان رادیو دارویی شناخته می‌شود.