atomkerner består af protoner og neutroner, der tiltrækker hinanden gennem kernekraft, mens protonerne frastøder hinanden via elektriske kraft på grund af deres positive ladning. Disse to kræfter konkurrerer, hvilket fører til, at nogle kombinationer af neutroner og protoner er mere stabile end andre. Neutroner stabiliserer kernen, fordi de tiltrækker protoner, hvilket hjælper med at udligne den elektriske afstødning mellem protoner., Som et resultat, når antallet af protoner stiger, er der behov for et stigende forhold mellem neutroner og protoner for at danne en stabil kerne; hvis der er for mange eller for få neutroner med hensyn til det optimale forhold, bliver kernen ustabil og udsættes for visse typer nukleart henfald. Ustabile isotoper forfalder gennem forskellige radioaktive henfaldsveje, oftest alfa-henfald, beta-henfald, eller elektronfangst. Mange sjældne typer forfald, såsom spontan fission eller klyngeforfald, er kendt. (Se radioaktivt henfald for detaljer.,)
Isotop halv-liv. Den mørkere mere stabile isotopregion afviger fra linjen af protoner ( = ) = neutroner (N), da elementnummeret becomes bliver større.
af de første 82 elementer i det periodiske bord har 80 isotoper, der anses for at være stabile. Den 83rd element, bismuth, blev traditionelt betragtet som havende den tungeste stabile isotoper, bismuth-209, men i 2003 forskere i Orsay, Frankrig, målt halveringstid på 209
Bi
at være 1.9×1019 år., Technetium og promethium (atomnummer 43 og 61, henholdsvis) og alle elementer med et atomnummer over 82 har kun isotoper, der vides at nedbrydes gennem radioaktivt henfald. Ingen uopdagede elementer forventes at være stabile; derfor betragtes bly som det tungeste stabile element. Det er dog muligt, at nogle isotoper, der nu betragtes som stabile, vil blive afsløret for henfald med ekstremt lange halveringstider (som med 209
Bi
). Denne liste skildrer, hvad der er aftalt ved konsensus fra det videnskabelige samfund fra 2019.,
for hvert af de 80 stabile elementer angives antallet af de stabile isotoper. Kun 90 isotoper forventes at være helt stabile, og yderligere 162 er energisk ustabile, men er aldrig blevet observeret at henfalde. Således er 252 isotoper (nuklider) stabile per definition (inklusive tantal-180m, for hvilket der endnu ikke er observeret noget forfald). De, der i fremtiden kan vise sig at være radioaktive, forventes at have halveringstider længere end 1022 år (for eksempel xenenon-134).
i April 2019 blev det annonceret, at halveringstiden for .enon-124 var blevet målt til 1, 8.1022 år., Dette er den længste halveringstid, der måles direkte for en ustabil isotop; kun halveringstiden for tellurium-128 er længere.
Af de kemiske grundstoffer, der er kun ét element (tin) har 10 sådanne stabile isotoper, fem har syv isotoper, otte har seks isotoper, ti har fem isotoper, ni har fire isotoper, af fem har tre stabile isotoper, 16 har to stabile isotoper, og 26 har en indre stabil isotop.30 nuklider af de naturligt forekommende elementer ustabile isotoper med en halveringstid større end solsystemets alder (~109 år eller mere)., Yderligere fire nuklider har halveringstider længere end 100 millioner år, hvilket er langt mindre end solsystemets alder, men længe nok til, at nogle af dem har overlevet. Disse 34 radioaktive naturligt forekommende nuklider omfatter de radioaktive primordiale nuklider. Det samlede antal primordiale nuklider er derefter 252 (de stabile nuklider) plus de 34 radioaktive primordiale nuklider, i alt 286 primordiale nuklider. Dette tal kan ændres, hvis nye kortere levede primordier identificeres på jorden.,
et af de primordiale nuklider er tantal-180m, som forventes at have en halveringstid på over 1015 år, men er aldrig blevet observeret for forfald. Den endnu længere halveringstid på 2,2 10 1024 år af tellurium-128 blev målt ved en unik metode til at detektere sin radiogene datter xenenon-128 og er den længste kendte eksperimentelt målte halveringstid. Et andet bemærkelsesværdigt eksempel er den eneste naturligt forekommende isotop af bismuth, bismuth-209, som er blevet forudsagt at være ustabil med en meget lang halveringstid, men er blevet observeret at henfalde., På grund af deres lange halveringstid, sådanne isotoper findes stadig på jorden i forskellige mængder, og sammen med de stabile isotoper kaldes de primordial isotop. Alle de primordiale isotoper er givet i rækkefølge efter deres faldende overflod på jorden.. For en liste over primordiale nuklider i rækkefølge efter halveringstid, se Liste over nuklider.118 kemiske elementer er kendt for at eksistere. Alle elementer til element 94 findes i naturen, og resten af de opdagede elementer er kunstigt produceret, med isotoper alle kendt for at være højradioaktive med relativt korte halveringstider (se nedenfor)., Elementerne i denne liste er bestilt efter levetiden af deres mest stabile isotop. Af disse er tre elementer (vismut, thorium og uran) primordiale, fordi de har halveringstider længe nok til stadig at findes på jorden, mens alle de andre produceres enten ved radioaktivt henfald eller syntetiseres i laboratorier og atomreaktorer. Kun 13 af de 38 kendte, men ustabile elementer har isotoper med en halveringstid på mindst 100 år., Hver kendt isotop af de resterende 25 elementer er meget radioaktivt; disse bruges i akademisk forskning og undertiden i industri og medicin. Nogle af de tungere elementer i det periodiske system kan afsløres at have endnu uopdagede isotoper med længere levetid end dem, der er anført her.338 nuklider findes naturligt på jorden. Disse omfatter 252 stabile isotoper, og med tilføjelsen af de 34 langlivede radioisotoper med halveringstider længere end 100 millioner år, i alt 286 primordiale nuklider, som nævnt ovenfor., De nuklider, der findes naturligt omfatter ikke blot 286 primordials, men også om 52 mere kortlivede isotoper (defineret ved en halveringstid på mindre end 100 millioner år, er for kort til at have overlevet fra dannelsen af Jorden), der er døtre af oprindelige isotoper (såsom radium fra uran); eller andet, er lavet af energiske naturlige processer, såsom kulstof-14 fremstillet af atmosfærisk kvælstof ved bombardement fra kosmiske stråler.