Izotopy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów i elektronów w neutralnej postaci atomowej. Różne izotopy mają różną liczbę neutronów w ich jądrach, co powoduje różne masy atomowe dla różnych izotopów pojedynczy element.
Liczba protonów w jądrze atomów pierwiastka daje masę atomową tego pierwiastka. Masa atomowa jest stała dla wszystkich izotopów pierwiastka. Ponieważ masa atomowa określa liczbę elektronów, które muszą krążyć wokół jądra, aby atom był neutralny, ta masa atomowa określa chemiczne zachowanie pierwiastka, ponieważ wszystkie nie-jądrowe związki chemiczne powstają w wyniku wzajemnego oddziaływania chmur elektronowych atomów. inne. Oznacza to, że wszystkie izotopy tego samego pierwiastka uczestniczą w taki sam sposób w reakcjach chemicznych.
Różnica w zachowaniu się izotopów pojawia się, gdy jądra niektórych izotopów są niestabilne z powodu braku równowagi w liczbie protonów do neutronów w jądrze. Dla każdego protonu powinno być około jednego neutronu, aby jądro atomowe było stabilne. Ponieważ liczba neutronów wzrasta nieproporcjonalnie do liczby protonów, jądro staje się niestabilne, zrzucając tę nadwyżkę masy neutronów w postaci cząstek alfa i beta oraz promieniowania gamma.
