Nuklidit ovat atomeja, joissa on tietty määrä protoneja ja neutroneja. Yleensä elementin isotooppi, ne voivat olla stabiileja tai epävakaita. Epävakaat nuklidit ovat radioaktiivisia. Nuklideja tunnetaan noin 1,700, joista 1,400 on radioaktiivisia.
Termiä “nuklidi” ja “isotooppi” käytetään joskus keskenään, mutta ne eivät ole synonyymejä. Isotoopit ovat saman alkuaineen joukkoja, joilla on eri määrä neutroneja. Isotoopit ovat nuklideja, mutta nuklidit eivät välttämättä ole isotooppeja.
Elementit määritellään niiden hallussa olevien protonien lukumäärän perusteella. Elementtien jaksollinen taulukko on järjestetty kunkin elementin protonien lukumäärän mukaan. Jokainen jaksotaulukon elementti on nuklidi, samoin kuin kunkin elementin kaikki isotoopit.
Tieteellinen käsitys nuklidista on yleensä kirjoitettu AZX. X tarkoittaa elementin symbolia, Z protonien lukumäärää tai atomilukua ja A tarkoittaa massan numeroa tai protonien ja neutronien määrää elementissä. Esimerkiksi litiumin käsite on kirjoitettu 73Li. Tämä kertoo meille, että litium sisältää kolme protonia ja neljä neutronia, koska 7 miinus 3 on 4. Litiumilla on myös useita isotooppeja, kuten 63L, joka on kirjoitettu litium-6: ksi. Litium-6 sisältää vain kolme neutronia.
Protonit luonnollisesti hylkivät toisiaan, koska niissä kaikissa on positiivinen varaus, joten neutronien vakauttava vaikutus pitää elementin ehjänä. Jos nuklidi on kevyt, se on yleensä vakaa, kun protonien ja neutronien lukumäärä on sama tai lähes sama. Mitä raskaampi elementti, sitä suurempi neutronien ja protonien suhde tarvitaan sen vakauttamiseksi.
Epävakaat nuklidit ovat radioaktiivisia ja ovat joko luonnossa esiintyviä tai keinotekoisia. Epävakaa nuklidi lähettää kolmea säteilyn tyyppiä: alfa- tai beetahiukkaset tai gammasäteet. Alfa- ja beetahiukkaset ovat melko vaarattomia, koska ne voidaan helposti estää pääsemästä kehoon. Gammasäteet ovat kuitenkin erittäin haitallisia, ja siksi radioaktiivisia elementtejä pidetään niin vaarallisina. Epävakaan nuklidin hajoamista kutsutaan radioaktiiviseksi hajoamiseksi.
Epävakaa nuklidi hajoaa lopulta vakaaksi nuklidiksi. Jokaisella radioaktiivisella nuklidilla on kiinteä hajoamisnopeus, joka tunnetaan sen puoliintumisaikana. Tiettyjen elementtien puoliintumisajan ja tietyssä objektissa esiintyvien stabiilien ja epävakaiden nuklidien mittaussuhteiden tunteminen antaa tutkijoille mahdollisuuden päivittää fossiileja ja esineitä.
Ydinvoimalaitokset käyttävät myös nuklideja energian tuottamiseen halkeamisprosessilla. Ydinreaktorissa tapahtuva fissio hajottaa raskaammat nuklidit kevyemmiksi. Tämä reaktio vapauttaa energiaa, jonka kasvi hyödyntää. Ydinvoimaa pidetään usein vaarallisena, koska halkeamisprosessissa käytetty nuklidi, uraani-235, on radioaktiivinen isotooppi.