Nuklidi su atomi s određenim brojem protona i neutrona. Obično su izotop elementa, mogu biti stabilni ili nestabilni. Nestabilni nuklidi su radioaktivni. Poznato je oko 1,700 nuklida, od kojih je 1,400 radioaktivnih.
Izrazi “nuklid” i “izotop” ponekad se koriste naizmjenično, ali nisu sinonimi. Izotopi su skupovi istog elementa koji imaju različit broj neutrona. Izotopi su nuklidi, ali nuklidi nisu nužno izotopi.
Elementi su definirani brojem protona koje posjeduju. Periodni sustav elemenata raspoređen je prema broju protona u svakom elementu. Svaki element u tablici razdoblja je nuklid, kao i svi izotopi svakog elementa.
Znanstveni pojam nuklida obično se piše AZX. X predstavlja simbol elementa, Z za broj protona ili atomski broj, a A označava maseni broj ili broj protona plus neutrona u elementu. Na primjer, pojam litija je napisan 73Li. To nam govori da litij sadrži tri protona i četiri neutrona, budući da je 7 minus 3 4. Litij također ima nekoliko izotopa, kao što je 63L, napisano kao litij-6. Litij-6 sadrži samo tri neutrona.
Protoni se prirodno odbijaju jer svi nose pozitivan naboj, pa je stabilizirajući utjecaj neutrona ono što element održava netaknutim. Ako je nuklid lagan, obično je stabilan kada je broj protona i neutrona jednak ili skoro jednak. Što je element teži, veći je omjer neutrona i protona potreban da bi bio stabilan.
Nestabilni nuklidi su radioaktivni i pojavljuju se u prirodi ili umjetno napravljeni. Postoje tri vrste zračenja koje emitira nestabilni nuklid: alfa ili beta čestice ili gama zrake. Alfa i beta čestice su prilično bezopasne jer se lako mogu spriječiti da uđu u tijelo. Gama zrake su, međutim, iznimno štetne i zbog toga se radioaktivni elementi smatraju tako opasnima. Raspad nestabilnog nuklida naziva se radioaktivni raspad.
Nestabilan nuklid na kraju se raspada u stabilan nuklid. Svaki radioaktivni nuklid ima fiksnu brzinu raspada, poznatu kao njegov poluživot. Poznavanje poluživota određenih elemenata i mjerenje omjera stabilnih naspram nestabilnih nuklida prisutnih u danom objektu omogućuje znanstvenicima da datiraju fosile i artefakte.
Nuklearne elektrane također koriste nuklide za stvaranje energije procesom koji se naziva fisija. Događajući u nuklearnom reaktoru, fisija razlaže teže nuklide na lakše. Ova reakcija oslobađa energiju koju biljka koristi. Nuklearna energija se često smatra opasnom jer je nuklid koji se koristi u procesu fisije, uran-235, radioaktivni izotop.