atomová jádra se skládají z protonů a neutronů, které se navzájem přitahují jadernou silou, zatímco protony se navzájem odpuzují elektrickou silou kvůli jejich kladnému náboji. Tyto dvě síly soutěží, což vede k tomu, že některé kombinace neutronů a protonů jsou stabilnější než jiné. Neutrony stabilizují jádro, protože přitahují protony, což pomáhá kompenzovat elektrickou odpuzování mezi protony., Jako výsledek, jako počet protonů se zvyšuje, což zvyšuje poměr neutronů na protony, je zapotřebí vytvořit stabilní jádro; je-li příliš mnoho nebo příliš málo neutrony jsou přítomny s ohledem na optimální poměr, jádro se stává nestabilní a podléhá určité typy jaderného rozpadu. Nestabilní izotopy se rozpadají různými cestami radioaktivního rozpadu, nejčastěji alfa rozpad, beta rozpad, nebo zachycení elektronů. Je známo mnoho vzácných typů rozpadu, jako je spontánní štěpení nebo kazetový rozpad. (Viz radioaktivní rozpad podrobnosti.,
izotopové poločasy. Tmavší stabilnější izotopová oblast se odchyluje od linie protonů (z) = neutronů (N), protože číslo prvku Z se zvětšuje.
prvních 82 prvků v periodické tabulce má 80 izotopů považovaných za stabilní. 83 prvek, bismutu, byl tradičně považován za nejtěžší stabilní izotop bismutu 209, ale v roce 2003 vědci v Paříž, Francie, měří poločas 209
Bi
1.9×1019 let., Technecium a promethium (atomová čísla 43 a 61, respektive) a všechny prvky s atomovým číslem více než 82 pouze izotopy, které je známo, rozkládají prostřednictvím radioaktivního rozpadu. Neočekává se, že by žádné neobjevené prvky byly stabilní, a proto je olovo považováno za nejtěžší stabilní prvek. Je však možné, že některé izotopy, které jsou nyní považovány za stabilní, se rozpadnou s extrémně dlouhými poločasy (jako u 209
Bi
). Tento seznam zobrazuje to, co je dohodnuto konsenzem vědecké komunity od roku 2019.,
pro každý z 80 stabilních prvků je uveden počet stabilních izotopů. Očekává se, že pouze 90 izotopů bude dokonale stabilní a dalších 162 je energeticky nestabilních, ale nikdy nebylo pozorováno, že by se rozpadlo. Izotopy 252 (nuklidy) jsou tedy podle definice stabilní (včetně tantalu-180m, pro který dosud nebyl pozorován žádný rozpad). Očekává se, že ti, kteří mohou být v budoucnu považováni za radioaktivní, budou mít poločasy delší než 1022 let (například xenon-134).
v dubnu 2019 bylo oznámeno, že poločas xenonu-124 byl měřen na 1, 8 × 1022 let., Je to nejdelší poločas přímo měřena pro jakýkoli nestabilní izotop, poločas telur-128 je delší.
Z chemických prvků, pouze jeden prvek (dič) má 10 jako stabilní izotopy, pět sedm izotopů, osm šest izotopů, deset pět izotopů, devět čtyři izotopy, pět má tři stabilní izotopy, 16 má dva stabilní izotopy, a 26 mají jeden stabilní izotop.
Navíc, asi 30 nuklidy z přirozeně se vyskytující prvky mají nestabilní izotopy s poločasem větší, než stáří Sluneční Soustavy (~109 let nebo více)., Další čtyři nuklidy mají poločasy delší než 100 milionů let, což je mnohem méně, než je stáří sluneční soustavy, ale dost dlouho pro některé z nich, aby přežil. Tyto 34 radioaktivní přirozeně se vyskytující nuklidy zahrnují radioaktivní prvotní nuklidy. Celkový počet prvotní nuklidy je pak 252 (stabilní nuklidy) plus 34 primordiální radioaktivní nuklidy, pro celkem 286 prvotní nuklidy. Toto číslo se může změnit, pokud jsou na Zemi identifikovány nové primordiály s kratší životností.,
jedním z primordiálních nuklidů je tantal-180m, u kterého se předpokládá, že má poločas přesahující 1015 let, ale nikdy nebyl pozorován úpadek. I-delší poločas 2.2 × 1024 let telur-128 byla měřena pomocí unikátní metody detekce jeho orbitálního dcera xenon-128 a je nejdelší známý experimentálně naměřené half-life. Dalším pozoruhodným příkladem je jediný přirozeně se vyskytující izotop bismutu, bismut-209, který byl předpovězen jako nestabilní s velmi dlouhým poločasem rozpadu, ale byl pozorován rozpad., Vzhledem k jejich dlouhému poločasu, takové izotopy se stále nacházejí na Zemi v různých množstvích, a spolu se stabilními izotopy se nazývají prvotní izotop. Všechny prvotní izotopy jsou uvedeny v pořadí jejich klesající hojnosti na Zemi.. Seznam primordiálních nuklidů v pořadí poločasu viz seznam nuklidů.je známo, že existují chemické prvky
118. Všechny prvky prvku 94 se nacházejí v přírodě a zbytek objevených prvků je uměle produkován, přičemž izotopy jsou všechny známé jako vysoce radioaktivní s relativně krátkými poločasy (viz níže)., Prvky v tomto seznamu jsou seřazeny podle životnosti jejich nejstabilnějšího izotopu. Tyto tři prvky (bismutu, thoria a uranu), jsou prvotní, protože mají napůl žije dost dlouho, aby ještě být nalezený na Zemi, zatímco všechny ostatní jsou vyráběny buď prostřednictvím radioaktivního rozpadu nebo jsou syntetizovány v laboratořích a jaderných reaktorů. Pouze 13 z 38 známých, ale nestabilních prvků má izotopy s poločasem nejméně 100 let., Každý známý izotop zbývajících 25 prvků je vysoce radioaktivní; ty se používají v akademickém výzkumu a někdy v průmyslu a medicíně. Některé z těžších prvků v periodické tabulce mohou být odhaleny, že mají dosud neobjevené izotopy s delší životností než ty, které jsou zde uvedeny.
asi 338 nuklidů se přirozeně vyskytuje na Zemi. Tyto zahrnují 252 stabilní izotopy, a s přidáním 34 dlouhé-žil radioizotopy s poločasem delším než 100 milionů let, celkem 286 prvotní nuklidy, jak je uvedeno výše., Na nuklidy se přirozeně vyskytuje zahrnují nejen 286 primordials, ale také o 52 více krátkodobé izotopy (definovaná jako half-life méně než 100 milionů let, příliš krátký, aby přežili od vzniku Země), které jsou dcery prvotní izotopy (jako radium z uranu); jinak jsou vyrobeny aktivní přírodní procesy, jako je uhlík-14 vyrobeny z atmosférického dusíku ozáření z kosmického záření.