La estabilidad de un isótopo se basa en la proporción de neutrones y protones en el núcleo. Si la proporción es demasiado alta o demasiado baja, el núcleo será inestable y se desintegrará. La proporción ideal de neutrones y protones varía según el elemento. Por ejemplo, el helio-4 tiene dos protones y dos neutrones, lo cual es una proporción estable. Sin embargo, el helio-3 tiene dos protones y un neutrón, lo cual es una proporción inestable. El helio-3 se descompondrá en helio-4 emitiendo una partícula beta.