Radioaktive Isotope sind instabil, weil die Zugabe zusätzlicher Neutronen die Bindungsenergie, die normalerweise den Kern zusammenhält, überwindet. Das Isotop setzt Energie als Strahlung frei, um den Kern zu stabilisieren.
Isotope eines Elements haben die gleiche Anzahl von Protonen, variieren jedoch in der Anzahl der Neutronen im Kern. Die Protonen im Kern sind positiv geladen und stoßen sich von Natur aus ab; in stabilen Atomen ist die Bindungsenergie jedoch größer als die Abstoßungskräfte und das Atom bleibt stabil.
Stabile Atome haben im Allgemeinen die gleiche Anzahl von Protonen und Neutronen. Einige nehmen ein bis zwei zusätzliche Neutronen im Kern auf und bleiben stabil. Sobald die Abstoßungskräfte jedoch den kritischen Punkt erreichen, wird das Atom instabil. Um das Gleichgewicht im Kern wiederherzustellen, setzt das Atom ein Neutron frei.
Alle Elemente mit Ordnungszahlen über 83 sind Radioisotope und haben instabile, radioaktive Kerne. Elemente mit Ordnungszahlen von 83 oder weniger haben mindestens ein stabiles Isotop und ein instabiles Isotop. Während es mehr als 1.000 Radioisotope gibt, existieren nur 50 in der Natur. Wenn das Isotop ein Neutron verliert, wird es oft zu einem stabileren Isotop desselben Elements. Einige Isotope durchlaufen jedoch den Prozess der Transmutation, um ein neues Element zu werden.
