Složení jádra

Molekuly a atomy jsou elektricky neutrální, tj. jejich celkový elektrický náboj je nulový. Atom daného prvku obsahuje Z elektronů, přičemž číslo Z zároveň určuje pořadí prvku v Mendělejevově periodické soustavě prvků. To ale znamená (má-li atom zůstat elektricky neutrální), že náboj jádra tohoto prvku musí být roven Ze, aby se vyrovnal záporný náboj elektronů.

Počátkem 20. století bylo v souvislosti s objevem radioaktivity zjištěno, že mohou existovat atomy téhož prvku s týmž počtem elektronů Z, které se ale liší svojí hmotností. Jejich jádra mají tedy stejný náboj, ale různou hmotnost. Je proto dobré rozlišovat chemický prvek a nuklid.

Chemický prvek je tvořen atomy s týmž nábojem jádra  bez ohledu na hmotnost jádra.

Nuklid je tvořen atomy pouze jednoho druhu s jádry o vzájemně stejném náboji a navzájem stejné hmotnosti.

Nuklid je tedy charakterizován nejen číslem Z, ale také svojí hmotností.

Dva různé nuklidy téhož prvku není možné žádnými chemickými metodami odlišit, je možné je odlišit pouze fyzikálně; mají tedy shodné chemické vlastnosti, ale různé vlastnosti fyzikální. To se projeví např. při průletu daného nuklidu (částice) urychlovačem - trajektorie, po níž se částice pohybuje, závisí na velikosti rychlosti částice, na její hmotnosti, … tedy na fyzikálních vlastnostech. Nuklidy téhož prvku najdeme na stejném místě periodické soustavy prvků a říká se jim izotopy (izo =  stejný, topos = místo). Prvky, které se vyskytují v přírodě, jsou zpravidla směsí více izotopů a to (až na výjimky) ve stálých poměrech.

Podobně je možné hovořit o izobarech - nuklidech, které mají stejnou hmotnost, ale liší se číslem Z. Mají tedy stejné fyzikální vlastnosti, ale různé vlastnosti chemické. V periodické soustavě prvků patří na různé (ale vzájemně si blízké) pozice.