Relación neutrones-protones

Para muchos elementos con número atómico Z lo suficientemente pequeño como para ocupar solo las tres primeras capas nucleares, es decir, hasta el calcio (Z = 20), existe un isótopo estable con relación N/Z de uno.

Las excepciones son el berilio (N/Z = 1,25) y todos los elementos con número atómico impar entre 9 y 19 inclusive (aunque en esos casos cuando N = Z + 1 siempre se generan núcleos estables).

El decaimiento radiactivo generalmente procede del cambio de la relación N/Z para aumentar la estabilidad.

Si la relación N/Z es mayor que 1, un proceso de desintegración alfa aumenta la relación N/Z y, por lo tanto, proporciona un camino común hacia la estabilidad para desintegraciones que involucran grandes núcleos con muy pocos neutrones.

La emisión de positrones y la captura electrónica también aumentan la relación, mientras que la desintegración beta la disminuye.

Para núcleos estables, la relación neutrones-protones es tal que la energía de enlace está en un mínimo local o cerca de un mínimo.