Atomic atomkjerner består av protoner og nøytroner, som tiltrekker hverandre gjennom kjernekraften, mens protoner frastøte hverandre via elektrisk kraft på grunn av deres positive ladningen. Disse to kreftene konkurrere, noe som fører til kombinasjoner av nøytroner og protoner blir mer stabile enn andre. Nøytroner stabilisere kjernen, fordi de tiltrekker seg protoner, som bidrar til å oppveie de elektriske frastøting mellom protoner., Som et resultat, som antall protoner øker stadig forholdet mellom nøytroner til protoner er nødvendig for å danne en stabil kjerne, hvis for mange eller for få nøytroner er til stede med hensyn til det optimale forholdet, og kjernen blir ustabilt og er underlagt visse typer av kjernefysiske forfall. Ustabile isotoper forfall gjennom ulike radioaktive forfall trasé, som oftest alpha forfall, beta forfall, eller electron capture. Mange sjeldne typer av forfall, slik som spontan fisjon eller klynge forfall, er kjent. (Se Radioaktive forfall for detaljer.,)
Isotop halve livet. Mørkere og mer stabil isotop regionen avviker fra linje av protoner (Z) = nøytroner (N), som atomnummer Z blir større.
For det første 82 elementene i det periodiske system, 80 har isotoper ansett for å være stabil. Den 83rd element, vismut, som tradisjonelt var ansett som å ha den tyngste stabil isotop, vismut-209, men i 2003 forskere i Orsay, Frankrike, målt half-life 209
Bi
for å være 1.9×1019 år., Technetium og prometheus (atomic nummer 43 og 61, henholdsvis) og alle grunnstoffer med atomnummer over 82 har bare isotoper som er kjent for å brytes ned gjennom radioaktiv nedbrytning. Ingen uoppdagede elementer er forventet å være stabil, og det er derfor føre regnes som den tyngste stabilt element. Det er imidlertid mulig at noen isotoper som er nå ansett for å være stabil, vil bli avslørt til forfall med svært lange halveringstider (som med 209
Bi
). Denne listen viser hva som er avtalt ved konsensus av det vitenskapelige samfunnet som av 2019.,
For hver av de 80 stabil elementer, antall av stabile isotoper er gitt. Bare 90 isotoper er forventet å være helt stabil, og en ekstra 162 er energisk ustabil, men har aldri blitt observert til forfall. Dermed 252 isotoper (nuclides) er stabil ved definisjon (inkludert tantal-180m, som ingen forfall har blitt observert). De som kan i fremtiden bli funnet å være radioaktive forventes å ha en halveringstid lenger enn 1022 år (for eksempel, xenon-134).
I April 2019 ble det annonsert at half-life xenon-124 hadde blitt målt til 1,8 × 1022 år., Dette er den lengste half-life direkte målt for alle ustabil isotop; bare half-life tellurium-128 er lenger.
Av kjemiske elementer, bare ett element (tinn) har 10 slike stabile isotoper, fem har syv isotoper, åtte har seks isotoper, ti har fem isotoper, ni har fire isotoper, fem har tre stabile isotoper, 16 har to stabile isotoper, og 26 har en enkelt stabil isotop.
i Tillegg, ca 30 nuclides av naturlig forekommende elementene har ustabile isotoper med halveringstid større enn alder av solsystemet (~109 år eller mer)., Ytterligere fire nuclides har halveringstider som er lengre enn 100 millioner år, som er langt mindre enn den alder av solsystemet, men lenge nok til at noen av dem som har overlevd. Disse 34 naturlig forekommende radioaktive nuclides består av radioaktive opprinnelig nuclides. Det totale antall av primordial nuclides er så 252 (stabil nuclides) pluss 34 radioaktive opprinnelig nuclides, for totalt 286 opprinnelig nuclides. Dette nummeret kan endres hvis det nye kortere levetid primordials er identifisert på Jorden.,
En av de grunnleggende nuclides er tantal-180m, som er spådd å ha en halveringstid i overkant av 1015 år, men har aldri blitt observert til forfall. Den selv-lengre halveringstid på 2,2 × 1024 år av tellurium-128 ble målt med en unik metode for å påvise dens radiogenic datter xenon-128 og er den lengste kjent eksperimentelt målt half-life. Et annet godt eksempel er den eneste naturlig forekommende isotop av vismut, vismut-209, som har blitt spådd til å være ustabil med en svært lang halveringstid, men har blitt observert å forfalle., På grunn av sin lange halveringstid, slik isotoper er fortsatt finnes på Jorden i forskjellige mengder, og sammen med den stabile isotoper de kalles opprinnelige isotop. Alle de opprinnelige isotoper er gitt i rekkefølge etter minkende overflod på Jorden.. For en liste av primordial nuclides for half-life, se Liste over nuclides.
118 kjemiske elementer er kjent for å eksistere. Alle elementer element 94 er funnet i naturen, og resten av de oppdaget elementer er kunstig produsert, med isotoper alle kjent for å være svært radioaktive med relativt kort halveringstid (se nedenfor)., Elementene i denne listen er ordnet i henhold til de levde av sine mest stabile isotop. Av disse tre elementene (bismuth, thorium og uran) er grunnleggende fordi de har halveringstider lenge nok til å fortsatt bli funnet på Jorden, mens alle de andre er produsert enten ved radioaktiv nedbrytning eller er fremstilt i laboratorier og kjernefysiske reaktorer. Bare 13 av 38 kjent-men-ustabile elementer som har isotoper med halveringstid på minst 100 år., Alle kjente isotop av de resterende 25 elementer er svært radioaktivt, og disse er brukt i akademisk forskning og noen ganger i industri og medisin. Noen av de tyngre grunnstoffene i periodesystemet kan bli åpenbart har ennå uoppdagede isotoper med lenger levetid enn de som er nevnt her.
Om 338 nuclides finnes naturlig på Jorda. Disse består av 252 stabile isotoper, og med tillegg av 34 lang levetid radioisotopes med halveringstider som er lengre enn 100 millioner år, en av totalt 286 opprinnelig nuclides, som nevnt ovenfor., Den nuclides finnes naturlig omfatter ikke bare 286 primordials, men også om 52 flere kortlivede isotoper (definert ved en halveringstid på mindre enn 100 millioner år, for kort til å ha overlevd fra dannelsen av Jorden) som er døtre av primordial-isotoper (for eksempel radium fra uran); ellers er laget av energiske naturlige prosesser, for eksempel karbon-14 laget av atmosfærisk nitrogen ved bombardement fra kosmiske stråler.