Les isotopes sont des versions d'un élément chimique qui varient en fonction du nombre de neutrons dans leur noyau. Un isotope naturel est un atome présent dans la nature, tandis qu'un isotope artificiel n'apparaît que dans des conditions de laboratoire. Les isotopes des deux types peuvent être stables ou radioactifs.
La plupart des isotopes naturels sont stables, ce qui signifie qu'ils ne libèrent pas de rayonnement. Les quelques isotopes radioactifs qui apparaissent dans la nature appartiennent à trois groupes : ceux qui ont des demi-vies radioactives très longues, les produits de la désintégration des isotopes à vie longue et ceux qui sont activement synthétisés par des processus naturels. L'uranium-238 est un exemple du premier type, le thorium-234 est un exemple du deuxième type et le carbone-14 est un exemple du troisième type. Le nombre qui suit le nom d'un élément indique le nombre de nucléons dans l'isotope.
Certains éléments radioactifs ont des demi-vies si courtes qu'on ne les trouve jamais dans la nature. La demi-vie d'un élément est le temps qu'il faut pour que la moitié de l'élément se désintègre. Tous les isotopes de ces éléments synthétiques sont produits en laboratoire et, en raison de leur très courte demi-vie, n'ont aucun but commercial en dehors de la recherche. Chaque élément à partir du numéro atomique 99 est artificiel, et la plupart des éléments naturels sans isotopes stables sont si rares qu'ils sont également synthétisés.
