Charakteristisch für ein Element mit seinen Atomen ist die Anzahl an Protonen im Atomkern. Ein Atomkern mit 3 Protonen wird immer als Basis für ein Lithiumatom oder -ion bezeichnet. Einen Atomkern mit 6 Protonen besitzt ausschließlich ein Kohlenstoffatom. Die Anzahl an Neutronen im Atomkern variiert von Atom zu Atom, auch wenn es sich um ansonsten gleiche Atome handelt. Eine einzelne, bestimmte Atomart, definiert durch die Werte der Ordnungszahl (Protonenanzahl) und der Massenzahl, wird als Nuklid bezeichnet.
Bezieht man sich auf zwei oder mehrere Nuklide mit derselben Ordnungszahl, also auf Atome eines Elements, die sich nur in der Neutronenanzahl unterscheiden, so spricht man von Isotopen. Zu genauen Definition eines Nuklids schreibt man links oben die Massenzahl und darunter die Ordnungszahl.
Merke: Atome (Nuklide) in einem Element mit gleicher Ordnungszahl (Protonenanzahl) aber unterschiedlicher Neutronenanzahl nennt man Isotope. Jedes Isotop für sich ist ein bestimmtes Nuklid.
Isotope des Wasserstoffs:
1H = Protium = 1 Proton + 1 Elektron (Allgemein als Wasserstoff bezeichnet, Häufigkeit: 99.99%)
2H = Deuterium = 1 Proton + 1 Neutron + 1 Elektron (Häufigkeit 0.015%)
3H = Tritium = 1 Proton + 2 Neutronen + 1 Elektron (Häufigkeit: sehr selten (da radioaktiv))
Die chemischen Eigenschaften ändern sich durch die unterschiedlichen Neutronenzahlen in den Nukliden nicht. Fast jedes natürliche Element hat verschiedene Isotope. Diese kommen in der Natur immer gemischt mit allen anderen vor.
Nur einige wenige Elemente, wie Fluor, Phosphor oder auch Natrium haben nur ein einziges natürliches Isotop. Andere Isotope dieser Elemente wurden nur künstlich, mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern, erzeugt. Solche Elemente nennt man "Reinelemente".
