Atomi s istim brojem protona, a različitim brojem  neutrona zovu se izotopi. Izotopi imaju ista kemijska svojstva i redni broj, ali različiti masu.
Izotopi mogu biti:

Stabilnost, odnosno nestabilnost jezgre je uvjetovana omjerom protona i neutrona. Ukoliko je omjer optimalan, jezgra je stabilna. Npr. jezgra s 2 protona i 2 neutrona je stabilna jezgra. Pošto se protoni međusobno odbijaju dodaju se neutroni za  ravnotežu.

Nestabilni izotopi, odnosno radioaktivni izotopi ili radionuklidi su atomi koji imamu omjer protona i neutrona veći ili manji od omjera potrebnog za stabilnost. Nestabilni izotopi teže stabilnosti, a to se postiže radioaktivnim raspadom. Posljedice radioaktivnog raspada je mijenjanje mase i/ili kemijskih svojstava radionuklida uz istodobno emitiranje ionizirajućeg zračenja.

 

Svi elementi iznad rednog broje 82 (olovo) su nestabilni jer odbojnim silama protona više nisu dovoljni neutroni kao ravnoteža. Naime, prevelika  je koncentracija protona na jednom mjestu.

Jezgra radionuklida se spontano raspada prelazeći pri tome u neku drugu jezgru. Prilikom raspada jezgra radionuklida emitira čestice i /ili elektromagnetske zrake kratke valne duljine. Emitirane čestice i elektromagnetske zrake se jednim imenom zovu ionizacijsko zračenje. To je pojava radioaktivnosti, a sam  proces je transmutacija, tj. spontani prijelaz  jedne jezgre u drugu što se naziva radioaktivni raspad.

Život svakog radionuklida je ograničen. Vrijeme potrebno da bi se raspala polovica od početnog broja radioaktivnih jezgara naziva se vrijeme poluraspada ili vrijeme poluživota (T1/2). Svaki radionuklid ima jedinstveno vrijeme poluraspada.

IZOTOPI VODIKA

Vodik (1H1) ima jedan proton, i jedan elektron, neutrona nema, dakle, vodik p1+e1, m=1. Izotopi vodika su:

Tricij je nestabilan pa se raspada. Tu je ravnoteža poremećena s 2 neutrona. Nestabilni izotopi svoju stabilnost postižu radioaktivnim raspadom. Radioaktivnim raspadom mogu nastati stabilne jezgre i tada je proces raspada gotov. No, radioaktivnom raspadom mogu nastati i nestabilne jezgre i onda se proces nastavlja sve dok se ne oformi stabilna jezgra.