Izotopii radioactivi sunt instabili, deoarece adăugarea de neutroni extra depășește energia de legare care deține în mod normal nucleul împreună. Izotopul eliberează energie ca radiație pentru a stabiliza nucleul.
Izotopii unui element au același număr de protoni, dar variază în numărul de neutroni din nucleu. Protonii din nucleu au sarcini pozitive și se repetă unul pe altul; totuși, la atomii stabili, energia de legare este mai mare decât forțele de repulsie, iar atomul rămâne stabil.
În general, atomii stabili au același număr de protoni și neutroni. Unele pot găzdui unul până la două neutroni în nucleu și rămân stabile. Cu toate acestea, odată ce forțele de repulsie ajung la punctul critic, atomul devine instabil. Pentru a restabili echilibrul în nucleu, atomul eliberează un neutron.
Toate elementele cu numere atomice mai mari de 83 sunt radioizotopi și au nuclee instabile, radioactive. Elementele cu numere atomice de 83 sau mai puțin au cel puțin un izotop stabil și un izotop instabil. Deși există mai mult de 1000 de radioizotopi, în natură există doar 50. Atunci când izotopul își pierde un neutron, acesta devine adesea un izotop mai stabil al aceluiași element. Cu toate acestea, unii izotopi trec prin procesul de transmutare pentru a deveni un element nou.
