Nuklidai yra atomai, turintys tam tikrą protonų ir neutronų skaičių. Paprastai elemento izotopas, jie gali būti stabilūs arba nestabilūs. Nestabilūs nuklidai yra radioaktyvūs. Yra žinoma apie 1,700 nuklidų, iš kurių 1,400 yra radioaktyvūs.
Sąvokos „nuklidas“ ir „izotopas“ kartais vartojamos pakaitomis, tačiau jos nėra sinonimai. Izotopai yra to paties elemento rinkiniai, turintys skirtingą neutronų skaičių. Izotopai yra nuklidai, bet nuklidai nebūtinai yra izotopai.
Elementai apibrėžiami pagal jų turimų protonų skaičių. Periodinė elementų lentelė yra išdėstyta pagal protonų skaičių kiekviename elemente. Kiekvienas elementas periodinėje lentelėje yra nuklidas, kaip ir visi kiekvieno elemento izotopai.
Mokslinė nuklido sąvoka paprastai rašoma AZX. X reiškia elemento simbolį, Z – protonų skaičių arba atominį skaičių, o A reiškia masės skaičių arba protonų ir neutronų skaičių elemente. Pavyzdžiui, ličio sąvoka parašyta 73Li. Tai rodo, kad lityje yra trys protonai ir keturi neutronai, nes 7 minus 3 yra 4. Litis taip pat turi keletą izotopų, tokių kaip 63L, parašyta kaip litis-6. Ličio-6 sudėtyje yra tik trys neutronai.
Protonai natūraliai atstumia vienas kitą, nes visi jie turi teigiamą krūvį, todėl stabilizuojanti neutronų įtaka yra tai, kas išlaiko elementą nepažeistą. Jei nuklidas yra lengvas, jis paprastai yra stabilus, kai protonų ir neutronų skaičius yra lygus arba beveik lygus. Kuo elementas sunkesnis, tuo didesnis neutronų ir protonų santykis, reikalingas, kad jis būtų stabilus.
Nestabilūs nuklidai yra radioaktyvūs ir yra gamtoje arba dirbtinai pagaminti. Yra trijų tipų spinduliuotė, kurią skleidžia nestabilus nuklidas: alfa arba beta dalelės arba gama spinduliai. Alfa ir beta dalelės yra gana nekenksmingos, nes galima lengvai užkirsti kelią joms patekti į organizmą. Tačiau gama spinduliai yra labai kenksmingi, todėl radioaktyvieji elementai laikomi tokiais pavojingais. Nestabilaus nuklido skilimas vadinamas radioaktyviuoju skilimu.
Nestabilus nuklidas galiausiai suyra į stabilų nuklidą. Kiekvienas radioaktyvus nuklidas turi fiksuotą skilimo greitį, žinomą kaip jo pusinės eliminacijos laikas. Žinodami tam tikrų elementų pusėjimo trukmę ir išmatuodami stabilių ir nestabilių nuklidų, esančių tam tikrame objekte, santykį, mokslininkai gali nustatyti fosilijas ir artefaktus.
Atominės elektrinės taip pat naudoja nuklidus, kad sukurtų energiją per procesą, vadinamą dalijimu. Branduoliniame reaktoriuje vykstantis dalijimasis suskaido sunkesnius nuklidus į lengvesnius. Ši reakcija išskiria energiją, kurią panaudoja augalas. Branduolinė energija dažnai laikoma pavojinga, nes dalijimosi procese naudojamas nuklidas uranas-235 yra radioaktyvus izotopas.