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Nuklide sind durch ihre exakte Protonen- und Neutronenzahl definierte Atomsorten, während Isotope Varianten eines Elements mit unterschiedlicher Neutronenanzahl darstellen.
Ein Nuklid ist in der Chemie eine ganz bestimmte Atomsorte, die durch die exakte Anzahl ihrer Protonen und Neutronen im Kern charakterisiert wird. Während das chemische Element allein durch die Protonenzahl bestimmt wird, blickt der Begriff Nuklid präziser in den Kern hinein und berücksichtigt auch die Neutronen.
Die Nuklidschreibweise ist international genormt, um alle Kernbausteine auf einen Blick zu erfassen: Links oben steht die Massenzahl (A), die Summe aus Protonen und Neutronen. Links unten findet sich die Ordnungszahl (Z), welche der Protonenanzahl entspricht und die Identität des Elements festlegt.
Isotope sind Nuklide, die zum selben Element gehören. Sie besitzen die exakt gleiche Anzahl an Protonen, unterscheiden sich aber in der Anzahl ihrer Neutronen. Man kann sie sich wie Geschwister vorstellen: Sie haben denselben 'Nachnamen' (das Element), wiegen aber aufgrund ihrer unterschiedlichen Neutronenzahl unterschiedlich viel.
Da die chemischen Eigenschaften eines Atoms primär von der Elektronenhülle und damit von der Protonenzahl abhängen, verhalten sich Isotope eines Elements chemisch nahezu identisch. Physikalisch gibt es jedoch messbare Unterschiede, vor allem in der Masse und der Stabilität des Atomkerns.
Ein klassisches Beispiel sind die Isotope des Wasserstoffs: Protium (0 Neutronen), Deuterium (1 Neutron) und Tritium (2 Neutronen). Obwohl alle drei Wasserstoff sind, ist Tritium im Gegensatz zu den anderen beiden instabil und radioaktiv.
Um die Anzahl der Neutronen (N) in einem Nuklid zu berechnen, nutzt man eine einfache Subtraktion: N = A - Z. Wenn ein Nuklid also eine Massenzahl von 14 und eine Ordnungszahl von 6 hat, rechnen wir 14 minus 6 und erhalten 8 Neutronen.
Instabile Nuklide werden als Radionuklide bezeichnet. Sie neigen dazu, unter Abstrahlung von Energie (Radioaktivität) in stabilere Kerne zu zerfallen. Das Verhältnis von Neutronen zu Protonen ist hierbei der entscheidende Faktor für die Kernstabilität.
