در جهان همه چیز از اتم ساخته شده است. اتمهای مختلف در کنار هم قرار میگیرند و مولکولهای مختلف را تشکیل می دهند. هر اتمی که در طبیعت پیدا میشود، یکی از 92 نوع اتمی است که به نام عناصر طبیعی شناخته شده اند؛ پس هرچه روی زمین وجود دارد، از فلز، پلاستیک،لباس، شیشه گرفته تا مو و غیره،همه ترکیباتی از 92 عنصر طبیعی هستند. جدول تناوبی عناصر، فهرست عناصریاست که می توان در طبیعت پیدا کرد به اضافه عناصری که به دست بشر ساختهشده است.


درون هر اتم می توان سه ذره ریز پیدا کرد: پروتون، نوترون و الکترون.
پروتونهادر کنار هم قرار می گیرند و هسته اتم را تشکیل می دهند، در حالی کهالکترونها به دور هسته می چرخند. پروتون بار الکتریکی مثبت و الکترون بارالکتریکی منفی دارد و از آنجا که بارهای مخالف ، یکدیگر را جذب می کنند،پروتون و الکترون هم یکدیگر را جذب می کنند و همین نیرو، سبب پایدار ماندنالکترونها در حرکت به دور هسته می گردد. در اغلب حالت ها تعداد پروتونها والکترونهای درون اتم یکسان است، بنابراین اتم درحالت عادی و طبیعی خنثیاست.
نوترون، بار خنثی دارد و وظیفه اش در هسته، کنار هم نگاه داشتنپروتونهای هم بار است.می دانیم که ذرات با بار یکسان یکدیگر را دفع میکنند .در نتیجه وظیفه نوترونها این است که با فراهم آوردن شرایط بهتر،پروتونها را کنار هم نگاه دارند. ( این کار توسط نیروی هسته ای قوی صورتمی گیرد )


تعداد پروتونهای هسته نوع اتم را مشخص می کند. برایمثال اگر 13 پروتون و 14 نوترون، یک هسته را تشکیل دهند و 13 الکترون همبه دور آن بچرخند، یک اتم آلومینیوم خواهید داشت و اگر یک میلیون میلیاردمیلیارد اتم آلومینیوم را در کنار هم قرار دهید، آنگاه نزدیک به پنجاه گرمآلومینیوم خواهید داشت! همه آلومینیوم هایی که در طبیعت یافت می شوند،AL27 یا آلومینیوم 27 نامیده می شوند. عدد 27 نشان دهنده جرم اتمی است کهمجموع تعداد پروتونها و نوترونهای هسته را نشان می دهد.
اگر یک اتمآلومینیوم را درون یک بطری قرار دهید و میلیونها سال بعد برگردید، باز همهمان اتم آلومینیوم را خواهید یافت. بنابراین آلومینیوم 27 یک اتم پایدارنامیده می شود.
بسیاری از اتمها در شکل های مختلفی وجود دارند. مثلاًمس دو شکل دارد: مس 63 که 70 درصد کل مس موجود در طبیعت است و مس 65 که 30درصد بقیه را تشکیل می دهد. شکل های مختلف اتم، ایزوتوپ نامیده می شوند.هر دو اتم مس 63 و مس 65 دارای 29 پروتون هستند، ولی مس 63 دارای 34نوترون و مس 65 دارای 36 نوترون است. هر دو ایزوتوپ خصوصیات یکسانی دارندو هر دو هم پایدارند.

اتمهای ناپایدار
تا اوایل قرن بیستم،تصور می شد تمامی اتم ها پایدار هستند، اما با کشف خاصیت پرتوزاییاورانیوم توسط بکرل مشخص شد برخی عناصر خاص دارای ایزوتوپ های رادیواکتیوهستند و برخی دیگر، تمام ایزوتوپ هایشان رادیواکتیو است. رادیواکتیو بدانمعنی است که هسته اتم از خود تشعشع ساطع می کند.

هیدورژن مثالخوبی از عنصری است که ایزوتوپ های متعددی دارد و فقط یکی از آنها رادیواکتیو است. هیدروژن طبیعی ( همان هیدروژنی که ما می شناسیم) در هسته خوددارای یک پروتون است و هیچ نوترونی ندارد. ( البته چون فقط یک پروتوندرهسته وجود دارد نیازی به نوترون نیست ) ایزوتوپ دیگر هیدروژن، هیدروژن 2یا دو تریوم است که یک پروتون و يک نوترون در هسته خود جای داده است.دوتریوم، فقط 015/0 درصد کل هیدروژن را تشکیل می دهد و در طبیعت بسیارکمیاب است، با این حال مانند هیدورژن طبیعی رفتار می کند. البته از یک جهتبا آن تفاوت دارد و آن، سمی بودن دوتریوم در غلظت های بالاست. دوتریوم همایزوتوپ پایداری است، ولی ایزوتوپ بعدی که تریتیوم خوانده می شود،ناپایدار است. تریتیوم که هیدروژن 3 نیز خوانده می شود، در هسته خود یکپروتون و دو نوترون دارد و طی یک واپاشی رادیواکتیو به هلیوم 3 تبدیل میشود. این بدان معنی است که اگر ظرفی پر از تریتیوم داشته باشید و آن رابگذارید و یک میلیون سال بعد برگردید، ظرف شما پر از هلیوم 3 است. هلیوم 3از 2 پروتون و یک نوترون ساخته شده وعنصری پایدار است ).


دربرخی عناصر مشخص، به طور طبیعی همه ایزوتوپ ها رادیواکتیو هستند. اورانیومبهترین مثال برای چنین عناصری است که علاوه بر رادیواکتیویته زیاد سنگینترین عنصر رادیواکتیو هم هست که به طور طبیعی یافت می شود. علاوه بر آن،هشت عنصر رادیواکتیو طبیعی هم وجود دارند که عبارتند از پولوتونیوم،استاتین، رادون، فرانسیم، رادیوم، اکتینیوم، توریم و پروتاکتسینانیوم.عناصر سنگین تر از اورانیوم که به دست بشر در آزمایشگاه ساخته شده اند،همگی رادیواکتیو هستند.

واپاشی رادیو اکتیو
وحشت نکنيد بر خلافاسمش این فرایند بسیار ساده است! اتم یک ایزوتوپ رادیواکتیو طی یک واکنشخودبخودی به یک عنصر دیگر تبدیل می شود. این واپاشی معمولاً از سه راه زیرانجام می شود:
1- واپاشی آلفا
2- واپاشی بتا
3- شکافت خودبه خودی

توضيحتفاوت این سه راه کمی مشکل است اما بدون اینکه بدانید این سه راه چه فرقیبا هم می کنند هم می توانيد از ادامه مطلب سر در آورید!! اگر خیلی همعلاقمندید بدانید اينجا را کليک کنید.

در این فرآیندها چهار نوع تابش رادیواکتیو مختلف تولید می شود:
1- پرتو آلفا
2- پرتو بتا
3- پرتو گاما
4- پرتوهای نوترون


تابش های طبیعی خطرناک
درستاست که واپاشی رادیواکتیو، یک فرآیند طبیعی است و عناصر رادیواکتیو همبخشی از طبیعت هستند، ولی این تابش های رادیواکتیو برای موجودات زنده زیانبار هستند. ذرات پر انرژی آلفا، بتا، نوترونها، پرتوهای گاما و پرتوهایکیهانی، همگی به تابش های یون ساز معروفند، بدین معنی که بر همکنش آنها بااتم ها منجر به جداسازی الکترون ها از لایه ظرفیتشان می شود. از دست دادنالکترونها، مشکلات زیادی از جمله مرگ سلول ها و جهش های ژنتیکی را برایموجودات زنده به دنبال دارد. جالب است بدانید جهش ژنتيکي عامل بروز سرطاناست.
درات آلفا، اندازه بزرگتری دارند و از این رو توانایی نفوذزیادی در مواد ندارند، مثلاً حتی نمی توانند از یک ورق کاغذ عبور کنند. ازاین رو تا زمانی که در خارج بدن هستند تأثیری روی افراد ندارند. ولی اگرمواد غذایی آلوده به مواد تابنده ذرات آلفا بخورید، این ذرات می توانندآسیب مختصری درون بدن ایجاد کنند.

ذرات بتا توانایی نفوذ بیشتریدارند که البته آن هم خیلی زیاد نیست، ولی در صورت خورده شدن خطر بسیاربیشتری دارند. ذرات بتا را می توان با یک ورقه فویل آلومینویم یا پلکسیگلاس متوقف کرد.
پرتوهای گاما همانند اشعه X فقط با لایه های ضخیمسربی متوقف می شوند. نوترونها هم به دلیلی بی یار بودن، قدرت نفوذ بسیاربالایی دارند و فقط با لایه های بسیار ضخیم بتن یا مایعاتی چون آب و نفتمتوقف می شوند. پرتوهای گاما و پرتوهای نوترون به دلیل همین قدرت نفوذبالا می توانند اثرات بسیار وخیمی بر سلول های موجودات زنده بگذارند،تأثیراتی که گاه تا چند نسل ادامه خواهد داشت.