Елементи диференціюються за кількістю протонів в їх ядрі. Наприклад, водень має в своєму ядрі один протон, тоді як золото має 79. Протони мають позитивний заряд і важать одну атомну одиницю маси. Ядра також зазвичай містять нейтрони, які важать приблизно стільки ж, скільки протони, але не мають заряду.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Два атоми, що містять однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів, є ізотопами одного і того ж елемента. Їх маси різні, але хімічно вони реагують однаково.
Атомне масове число
Ізотопам зазвичай не дають спеціальних назв, за винятком дейтерію та тритію, які є ізотопами водню. Натомість ізотопи просто маркуються відповідно до їх атомного масового числа. Це число відноситься до маси ядра елемента. Оскільки протони та нейтрони мають приблизно однакову вагу, атомне масове число - це просто сума протонів та нейтронів у ядрі. Весь вуглець має шість протонів, але різні ізотопи мають різну кількість нейтронів. Вуглець-12 є найпоширенішим, із шістьма нейтронами, але вуглець-13 і вуглець-14 - із 7 та 8 нейтронами відповідно - також зустрічаються в природі.
Хімія
Приваблюють позитивні та негативні заряди. Щоб атом або молекула були стабільними, він повинен мати чистий заряд нульовий, що означає, що позитивні та негативні заряди виключають один одного. Кількість позитивно заряджених протонів в ядрі визначає кількість негативно заряджених електронів, які обертаються навколо ядра. Хімічні реакції зумовлені взаємодією між позитивними та негативними зарядами - протонами та електронами - різних атомів. Оскільки нейтрони не є позитивними чи негативними, вони не впливають на хімічні реакції. Іншими словами, різні ізотопи не поводяться по-різному під час хімічних реакцій або при утворенні сполук. Їх відрізняє лише вага.
Середня ізотопна маса
У періодичній таблиці перелічені атомні маси кожного елемента. Зазвичай це число є десятковим, а не цілим числом. Це не тому, що окремий атом водню важить 1 0079 одиниць атомної маси - нейтрони та протони важать по одній одиниці атомної маси, тому будь-який даний атом має ціле число для маси. Число, вказане в періодичній системі, є середньозваженим серед природних ізотопів елемента. Майже весь водень має лише один протон і ніяких нейтронів, але невеликий відсоток водню має один або два нейтрони і називається дейтерієм або тритієм. Ці важчі ізотопи перекошують середню масу трохи вище.
Ізотопна стійкість і поява
Певні комбінації протонів і нейтронів більш-менш стабільні, ніж інші. Взагалі кажучи, частота ізотопу в природі визначається його стійкістю. Найбільш стабільні ізотопи також є найпоширенішими. Деякі ізотопи нестійкі до рівня радіоактивності, тобто вони з часом розпадаються на якийсь інший елемент або ізотоп і виділяють випромінювання як побічний продукт. Вуглець-14 і тритій, наприклад, є радіоактивними. Деякі надзвичайно радіоактивні ізотопи в природі не існують, оскільки вони розкладаються занадто швидко, але інші, такі як вуглець-14, розпадаються повільно і трапляються природним шляхом.