Setiap inti atom pada dasarnya terdiri dari proton dan neutron. Namun, karena beberapa atom (atau isotop) stabil seperti 12C 6 dan yang lain seperti 14C 6 tidak stabil dan mengalami peluruhan radioaktif untuk menstabilkan.
Di dalam inti atom terdapat gaya-gaya (gaya nuklir) yang menahan proton dan neutron bersama-sama. Gaya-gaya ini harus cukup besar untuk mengimbangi tolakan listrik yang dihasilkan dari muatan positif proton.
Setelah neutron tidak memiliki muatan listrik. Ini harus terjadi untuk menjelaskan keberadaan inti atom yang stabil. Suatu inti atom umumnya dianggap stabil bila rasio neutron-proton sama dengan atau mendekati 1 (satu).
Hubungan ini dapat diverifikasi dengan baik untuk dua puluh unsur kimia pertama dari tabel periodik, yaitu, bahkan kalsium, hubungan ini memberikan nilai yang sama atau dekat dengan unit. Ketika nomor atom, yaitu jumlah proton dalam inti atom meningkat, nilai rasio n / p menjadi semakin besar.
Tapi bagaimana mungkin jika nomor atom yang bertambah?
Nah, ketika nomor atom bertambah, begitu juga jumlah neutron di dalam inti. Peningkatan ini linier, yaitu ketika 1 proton ditingkatkan, 1,2,3 atau lebih neutron dapat ditingkatkan.
Jumlah itu tidak tetap, tetapi tumbuh lebih cepat dari jumlah proton. Oleh karena itu, peningkatan rasio n / p.
Meningkatkan rasio n / p adalah untuk mencegah penghancuran diri inti. Sementara itu, ketika ada lebih dari 83 proton dalam inti, tidak ada rasio n / p yang cukup untuk menstabilkan inti, karena sejumlah besar proton atau neutron dapat membuat inti tidak stabil.
Itu adalah kenyataan yang dipaksakan oleh alam, yaitu, untuk volume nuklir maksimum, perlu ada sejumlah proton dan, sebagai konsekuensi stabilitas, jumlah neutron yang lebih besar.
Jumlah maksimum proton dalam inti atom yang stabil adalah 83. Jadi 83 adalah nomor atom tertinggi dari unsur kimia alami yang stabil, yang ditemukan di alam.
Jadi, bismut, nomor atom 83 (z = 83), adalah unsur kimia terakhir dalam tabel yang menyajikan isotop stabil. Semua unsur dengan nomor atom lebih besar dari 83 adalah radioaktif, yaitu, mereka perlu mengalami peluruhan radioaktif untuk menstabilkan, sehingga menghasilkan atom yang lebih stabil, umumnya Pb (Z = 82) dan Bi (Z = 83).
Unsur kimia yang tidak stabil mengalami peluruhan radioaktif yang melepaskan radiasi, yang dapat berupa partikel alfa, beta -, atau partikel beta +. Bersama dengan partikel-partikel ini, radiasi gamma umumnya dilepaskan ().
Dengan cara ini, dengan meluruh, yaitu melepaskan partikel, inti atom menjadi lebih stabil daripada di awal, karena hubungan n / p diubah.