Stabiliteten af en isotop er baseret på forholdet mellem neutroner og protoner i kernen. Hvis forholdet er for højt eller for lavt, vil kernen være ustabil og henfalde. Det ideelle forhold mellem neutroner og protoner varierer afhængigt af grundstoffet. For eksempel har helium-4 to protoner og to neutroner, hvilket er et stabilt forhold. Helium-3 har dog to protoner og en neutron, hvilket er et ustabilt forhold. Helium-3 vil henfalde til helium-4 ved at udsende en beta-partikel.