Un isotopo è una forma di un elemento chimico il cui nucleo atomico contiene un numero specifico di neutroni, oltre al numero di protoni che definisce in modo univoco l'elemento. I nuclei della maggior parte degli atomi contengono sia neutroni che protoni. (Un'eccezione è la forma comune di idrogeno, il cui nucleo è costituito da un protone solitario.) Ogni elemento chimico ha più di un isotopo. Per ogni elemento, uno degli isotopi è più abbondante in natura rispetto a tutti gli altri, sebbene spesso si mescolino più isotopi di un singolo elemento.
L'isotopo di un elemento è definito dal numero di nucleoni, che è la somma del numero di protoni e del numero di neutroni nel nucleo atomico. Il numero di nucleoni viene solitamente scritto come un apice che precede il simbolo chimico dell'elemento. Ad esempio, 16 O rappresenta l'ossigeno-16, che ha 8 protoni e 8 neutroni, mentre 12 C rappresenta il carbonio-12, con 6 protoni e 6 neutroni. Questi sono gli isotopi naturali più comuni di ossigeno e carbonio, rispettivamente. Un po 'di carbonio-14 si trova in natura. Un atomo di carbonio-14 contiene 6 protoni e 8 neutroni ed è indicato con 14 C.Nel tempo, 14 C decade in 12 C.
A volte l'isotopo di un elemento è indicato scrivendo il numero di nucleoni dopo il simbolo chimico e non come apice. Pertanto, alcuni testi indicheranno il carbonio-14 come C-14 o C14 invece di 14 C.
Alcuni isotopi di elementi sono instabili, emettendo radiazioni ionizzanti, note anche come radioattività. Un tale isotopo è chiamato radioisotopo. Il carbonio-14 è un radioisotopo del carbonio. Nel caso di un elemento radioattivo in tutte le sue forme note, come l'uranio (U), alcuni isotopi sono più radioattivi di altri e / o emanano proporzioni diverse dei vari tipi di radiazioni ionizzanti.