o núcleo de cada átomo contém protões e neutrões. Enquanto o número de prótons define o elemento (por exemplo, hidrogênio, carbono, etc.) e a soma dos prótons e nêutrons dá a massa atômica, o número de nêutrons define o isótopo desse elemento. Por exemplo, a maioria do carbono (≈ 99 %) tem 6 prótons e 6 nêutrons e é escrito como 12C para refletir sua massa atômica., No entanto, cerca de 1 % do carbono na biosfera da Terra tem 6 prótons e 7 nêutrons (13C) formando o pesado isótopo estável deste importante elemento. Isótopos estáveis não se decompõem em outros elementos. Em contraste, isótopos radioativos (por exemplo, 14C) são instáveis e irão decair em outros elementos.o menos abundante isótopo estável de um elemento tem um ou dois nêutrons adicionais do que prótons, e, portanto, são mais pesados do que o mais comum isótopo estável para esses elementos., Tanto os isótopos pesados como os isótopos estáveis da luz participam livremente em reações químicas e em processos biológicos e geoquímicos, mas a taxa a que os isótopos pesados e leves reagem durante reações físicas ou químicas difere. As ligações químicas e as forças atrativas dos átomos com isótopos pesados estáveis são mais fortes do que as dos isótopos mais comuns e mais leves de um elemento. Como resultado, os isótopos mais pesados reagem mais lentamente do que os isótopos mais leves levando à separação isotópica ou fraccionamento entre reagente e produto em reações físicas e biológicas., O fraccionamento dos isótopos pesados e leves estáveis é importante porque a) produz variação na razão isotópica estável de diferentes conjuntos de elementos e B) estabelece um sinal isotópico que pode indicar a existência ou magnitude de processos chave envolvidos com o ciclo elementar.