すべての元素は同位体です。 特定の元素のすべての原子は同じ原子番号（陽子の数）を持っていますが、原子量（陽子と中性子を合わせた数）は異なります。 「同位体」という用語は、原子量のこの変動を指します。同じ数の陽子と異なる数の中性子を持つ2つの原子は、同じ元素の2つの同位体です。
原子番号
陽子は、原子核内の正に帯電した粒子です。 原子は全体として中性の電荷を帯びているため、正に帯電した各陽子は負に帯電した粒子によって平衡化されます。 これらの負の粒子（電子）は原子核の外側を周回します。 電子の軌道構成は、原子がどのように反応して他の原子に結合するかを決定し、各元素に特定の化学的および物理的特性を与えます。 各元素には、周期表の元素記号の上に印刷された一意の原子番号があります。
原子量
中性子は電荷を持たない亜原子粒子であるため、原子核内の中性子の数は電子の数やその軌道構成に影響を与えません。 陽子の数が同じで中性子の数が異なる2つの原子は、物理的および化学的特性は同じですが、原子重量が異なります。 これらの2つの原子は、同じ元素の異なる同位体です。 たとえば、水素の最も一般的な同位体はH-1です。これは、原子に1つの陽子があり、中性子がないことを意味しますが、H-2およびH-3同位体も存在し、それぞれ1つおよび2つの中性子があります。 周期表は、元素の化学記号の下にある元素の平均原子量を示しています。
放射性同位元素
原子の重い同位体は不安定であることが多く、時間の経過とともに軽い同位体に分解されます。 この原子崩壊は、アルファ線、ベータ線、ガンマ線の形でエネルギーを放出します。 たとえば、水素3は放射性であり、水素2に分解されます。 すべての元素には、さまざまな速度で崩壊する放射性同位元素が含まれています。 崩壊率は半減期で測定されます。つまり、特定の元素のサンプル中の放射性同位体の半分がより軽い同位体に崩壊するのにかかる時間です。 水素3の半減期は12。32年です。
放射性同位元素の用途
研究者や医療専門家は放射性同位元素を多用しています。 自然に発生する放射性同位体炭素14の量を測定することにより、考古学者と古生物学者は化石または遺物のおおよその年齢を判断できます。 医師は、ヨウ素131とバリウム137の同位体を次のように使用します。 放射性トレーサー 心臓の問題、脳腫瘍、その他の異常を検出し、コバルト60は癌性腫瘍の発生を止めるための放射線源として機能します。