atomiytimet koostuvat protoneista ja neutroneista, jotka houkuttelevat toistensa läpi ydinaseita, kun protonit hylkivät toisiaan kautta sähköinen voima, koska heidän positiivinen varaus. Nämä kaksi voimaa kilpailevat keskenään, mikä johtaa siihen, että jotkin neutronien ja protonien yhdistelmät ovat muita stabiilimpia. Neutronit stabiloivat tumaa, koska ne vetävät puoleensa protoneja, mikä auttaa kompensoimaan protonien välistä sähkörepressiota., Seurauksena, kuin protonien lukumäärä kasvaa, kasvava suhde neutronien protonien tarvitaan muodostamaan vakaa ydin; jos liian paljon tai liian vähän neutroneja ovat läsnä osalta optimaalinen suhde, ydin tulee epävakaa ja edellyttää tietynlaisia ydinvoiman rappeutuminen. Epästabiilit isotoopit hajoavat erilaisten radioaktiivisten hajoamisreittien, yleisimmin alfahajoamisen, beetahajoamisen tai elektronisieppauksen kautta. Monia harvinaisia lahoamistyyppejä, kuten spontaania fissiota tai klusterin hajoamista, tunnetaan. (KS. tarkemmat tiedot radioaktiivisesta hajoamisesta.,)
Isotoopin puoliintumisaika. Tummempi stabiilimpi isotooppialue poikkeaa protonien (Z) = neutronien (n) linjasta, kun alkuaineen numero Z suurenee.
ensimmäisen 82 elementtejä jaksollisen, 80 on isotooppeja pidetään vakaana. 83 elementti, vismutti, oli perinteisesti pitää ottaa raskain stabiili isotooppi -, vismutti-209, mutta vuonna 2003 tutkijat Orsay, Ranska, mitattu puoliintumisaika 209
Bi
1,9×1019 vuotta., Teknetium ja prometium (atomic numerot 43 ja 61, vastaavasti) sekä kaikki alkuaineet, joiden atominumero on yli 82 vain isotooppeja, jotka ovat tunnettuja hajota kautta radioaktiivinen hajoaminen. Mitään löytämättömiä elementtejä ei odoteta vakaiksi, joten lyijyä pidetään raskaimpana stabiilina elementtinä. Se on kuitenkin mahdollista, että jotkut isotoopit, jotka ovat nyt pidetään vakaana paljastetaan rappeutuminen, jolla on erittäin pitkä puoliintumisaika (kuten 209
Bi
). Luettelo kuvaa sitä, mistä tiedeyhteisön konsensuksessa sovitaan vuodesta 2019 alkaen.,
jokaiselle 80 stabiilille alkuaineelle ilmoitetaan stabiilien isotooppien lukumäärä. Vain 90 isotooppeja odotetaan olevan täysin vakaa, ja lisäksi 162 ovat energeettisesti epävakaa, mutta ei ole koskaan havaittu rappeutuminen. Näin ollen 252 isotooppia (nuklidit) ovat määritelmän mukaan stabiileja (mukaan lukien tantaali-180m, jolle ei ole vielä havaittu hajoamista). Niiden, joiden voidaan tulevaisuudessa todeta olevan radioaktiivisia, puoliintumisajan odotetaan olevan yli 1022 vuotta (esimerkiksi Ksenon-134).
huhtikuussa 2019 ilmoitettiin, että Ksenon-124: n puoliintumisaika oli mitattu 1,8 × 1022 vuoteen., Tämä on pisin suoraan mitattu puoliintumisaika epästabiililla isotoopilla; vain telluuri-128: n puoliintumisaika on pidempi.
alkuaineita, vain yksi elementti (tin) on 10 niin vakaita isotooppeja, viisi on seitsemän isotooppeja, kahdeksan on kuusi isotooppeja, kymmenen on viisi isotooppeja, yhdeksän on neljä isotooppeja, viisi on kolme pysyvää isotooppia, 16 on kaksi pysyvää isotooppia, ja 26 on yksi stabiili isotooppi.
Lisäksi noin 30 nuklidit luonnossa esiintyviä elementtejä on epästabiili isotooppeja, joiden puoliintumisaika on suurempi kuin ikä Aurinkokunnan (~109 vuotta tai enemmän)., Lisäksi neljä nuklidi, puoliintumisaika pidempi kuin 100 miljoonaa vuotta, mikä on paljon vähemmän kuin ikä aurinkokunnan, mutta tarpeeksi kauan, että jotkut heistä ovat säilyneet. Nämä 34 luonnossa esiintyvää nuklidia muodostavat radioaktiiviset alkunuklidit. Kokonaismäärä alkukantainen nuklidit on sitten 252 (vakaa nuklidit) plus 34 radioaktiivisten alkukantainen nuklidit, yhteensä 286 alkukantainen nuklidit. Määrä voi muuttua, jos maassa havaitaan uusia lyhyempiä alkulukuja.,
Yksi alkukantainen nuklidit on tantaali-180m, joka on ennustettu olevan puoliintumisaika on yli 1015 vuotta, mutta ei ole koskaan havaittu rappeutuminen. Vielä pidempi puoliintumisaika 2,2 × 1024 vuotta telluuri-128 mitattiin ainutlaatuinen menetelmä havaita sen radiogenic tytär xenon-128 ja on pisin tunnettu kokeellisesti mitattu puoliintumisaika. Toinen merkittävä esimerkki on ainoa luonnossa esiintyvä isotooppi vismutti -, vismutti-209, joka on ennustettu olevan epävakaa, joiden puoliintumisaika on hyvin pitkä, mutta on havaittu rappeutuminen., Koska niiden pitkä puoliintumisaika, kuten isotoopit löytyy edelleen Maan päällä eri määriä, ja yhdessä vakaa isotooppien niitä kutsutaan alkukantainen isotooppi. Kaikki alkukantaiset isotoopit on annettu niiden vähenevän runsauden mukaisessa järjestyksessä maapallolla.. Luettelo alkukantaisista nuklideista puoliintumisajan mukaisessa järjestyksessä, KS.luettelo nuklideista.
118 kemiallisia alkuaineita tiedetään olevan olemassa. Kaikki elementit elementti 94 esiintyy luonnossa ja loput löydettiin elementit ovat keinotekoisesti tuotettuja, jossa isotooppien kaikki tiedetään olevan erittäin radioaktiivisten suhteellisen lyhyt puoliintumisaika (ks.alla)., Luettelon alkuaineet tilataan niiden stabiilimman isotoopin eliniän mukaan. Nämä kolme elementtiä (vismutti, torium ja uraani) ovat alkukantainen, koska ne ovat puoli-elää niin kauan, että vielä löytyy Maan päällä, kun kaikki muut ovat valmistettu joko radioaktiivinen hajoaminen tai syntetisoidaan laboratorioissa ja ydinreaktorit. Vain 13 38 tiedossa-mutta-epävakaa elementtejä ovat isotooppeja, joiden puoliintumisaika on vähintään 100 vuotta., Kaikki 25 jäljellä olevan alkuaineen tunnetut isotoopit ovat erittäin radioaktiivisia; niitä käytetään akateemisessa tutkimuksessa ja joskus teollisuudessa ja lääketieteessä. Jotkut raskaammat alkuaineet jaksollisen voi olla paljasti, että on vielä löytämättömistä isotooppien enää elämiä kuin tässä luetellut.
noin 338 nuklidia esiintyy luonnossa maapallolla. Nämä muodostavat 252 vakaita isotooppeja, ja lisäksi 34 pitkäikäisiä radioisotooppeja, jossa puoliintumisaika on pidempi kuin 100 miljoonaa vuotta, yhteensä 286 alkukantainen nuklidit, kuten edellä todettiin., Nuklidit löytyy luonnollisesti käsittää paitsi 286 primordials, mutta myös noin 52 enemmän lyhytikäisiä isotooppeja (määritelty puoliintumisaika alle 100 miljoonaa vuotta, liian lyhyt on säilynyt muodostumista Maa), jotka ovat tyttäriä, alkukantainen isotooppeja (kuten radium uraanin), tai muuten tehdään energinen luonnollisia prosesseja, kuten hiili-14 on valmistettu ilmakehän typpeä, jonka pommitukset alkaen kosmiset säteet.