Un isotope est une forme d’un élément chimique dont le noyau atomique contient un nombre spécifique de neutrons s, en plus du nombre de protons s qui définit uniquement l’élément. Les noyaux de la plupart des atomes contiennent des neutrons ainsi que des protons. (Une exception est la forme commune de l’hydrogène, dont le noyau est constitué d’un proton solitaire). Chaque élément chimique possède plus d’un isotope. Pour tout élément, l’un des isotopes est plus abondant dans la nature que n’importe lequel des autres, bien que souvent plusieurs isotopes d’un même élément soient mélangés.
L’isotope d’un élément est défini par le nombre de nucléons, qui est la somme du nombre de protons et du nombre de neutrons dans le noyau atomique. Le nombre de nucléons s’écrit habituellement en exposant précédant le symbole chimique de l’élément. Par exemple, 16 O représente l’oxygène-16, qui compte 8 protons et 8 neutrons, tandis que 12 C représente le carbone-12, qui compte 6 protons et 6 neutrons. Ce sont les isotopes naturels les plus courants de l’oxygène et du carbone, respectivement. On trouve du carbone 14 dans la nature. Un atome de carbone-14 contient 6 protons et 8 neutrons et est noté 14 C. Avec le temps, le 14 C se désintègre en 12 C.
Parfois, l’isotope d’un élément est désigné en écrivant le nombre de nucléons après le symbole chimique, et non en exposant. Ainsi, certains textes désigneront le carbone 14 par C-14 ou C14 au lieu de 14 C.
Certains isotopes des éléments sont instables et émettent des rayonnements ionisants, également appelés radioactivité. Un tel isotope est appelé un radioisotope. Le carbone 14 est un radio-isotope du carbone. Dans le cas d’un élément qui est radioactif sous toutes ses formes connues, comme l’uranium (U), certains isotopes sont plus radioactifs que d’autres, et/ou émettent des proportions différentes des différents types de rayonnements ionisants.