La stabilità di un nucleo dipende da:

a)      il rapporto tra i numeri dei neutroni e dei protoni

b)      il numero atomico Z

I protoni presenti nel nucleo, essendo dotati di carica elettrica dello stesso segno, tenderebbero a respingersi; ma nel nucleo ci sono anche i neutroni, elettricamente neutri, che si inseriscono tra i protoni, formando legami e diminuendo le forze elettrostatiche di repulsione. Quanti più protoni vi sono in un nucleo, tanti più neutroni occorreranno per rendere stabile il nucleo. Per i primi venti elementi il numero dei protoni è quasi uguale al numero dei neutroni (infatti il numero di massa di questi elementi è quasi il doppio del numero atomico); per gli altri elementi il numero dei neutroni è leggermente superiore al numero dei protoni. Possiamo allora dire che:

ü      Nei nuclei stabili, il rapporto tra il numero dei neutroni e quello dei protoni è uno o poco superiore all’unità.

La stabilità di un nucleo dipende anche dal numero atomico Z.

ü      All’aumentare del numero atomico, la stabilità di un nucleo prima aumenta, poi diminuisce

e si ha un massimo di stabilità quando il numero atomico Z ha un valore tra 20 e 30.

Se un atomo contiene troppi (o troppo pochi) neutroni rispetto ai protoni, il nucleo è instabile e cercherà di stabilizzarsi facendo variare il rapporto neutroni/protoni fin quando si raggiunge un rapporto cui compete una stabilità. Per far variare il rapporto neutroni/protoni, il nucleo emette delle radiazioni, trasformandosi in un altro nucleo. Se questo nucleo è ancora instabile, anch’esso si trasforma e il processo continua fino alla formazione di un nucleo stabile.

ü      Si chiama radioattività [I1] [ES1] il fenomeno per cui un nucleo instabile emette delle radiazioni per stabilizzarsi. Gli atomi che emettono radiazioni si chiamano radioisotopi o isotopi radioattivi.