Isótopo estable

Un elemento químico tiene uno o varios isótopos, de los cuales todos, algunos, o ninguno, pueden ser isótopos estables. Los isótopos que no son estables, a diferencia de los estables, se desintegran para dar lugar a otros núclidos emitiendo partículas o radiación electromagnética.

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Por ejemplo, el tecnecio no tiene ningún isótopo estable mientras que el estaño tiene diez isótopos estables.

Se conocen unos 2500 núclidos, de los cuales son estables menos de 300. La representación del número de neutrones (N) frente al número de protones (número atómico, Z) indicándose los isótopos estables se denomina carta de Segrè (diseñada por el físico Emilio Segrè).

La región de estabilidad definida por esta gráfica es estrecha, cumpliéndose que para números de masa (A) pequeños el número de protones y de neutrones es similar, mientras que conforme aumenta A, la relación N/Z también aumenta (hasta un valor de aproximadamente 1,6).

Los núclidos que están a la derecha de esta franja de estabilidad son núclidos con demasiados protones para los neutrones que tiene, y los núcleos se rompen por repulsión.

Los núclidos que están a la izquierda son núclidos con demasiados neutrones para los protones que tienen, y se produce un proceso de decaimiento convirtiendo neutrones en protones.

Se encuentra que para Z=43, Z=61 o Z>83 no hay ningún núclido estable.

La fuerza nuclear fuerte es la encargada de mantener unido el núcleo atómico, a pesar de que la fuerza electromagnética haga que los elementos con el mismo signo de carga eléctrica (los protones, que tienen todos una carga positiva) se repelan. Sin embargo, la fuerza nuclear fuerte tiene un radio de acción muy pequeño, lo que explica que no se encuentren núcleos estables para Z>83, ya que, al aumentar el número de protones, aumenta el tamaño del núcleo, por lo que la fuerza nuclear fuerte se ve sobrepasada por la fuerza electromagnética, que logra llegar a expulsar algún protón.