La stabilità di un isotopo si basa sul rapporto tra neutroni e protoni nel nucleo. Se il rapporto è troppo alto o troppo basso, il nucleo sarà instabile e decaderà. Il rapporto ideale tra neutroni e protoni varia a seconda dell'elemento. Ad esempio, l'elio-4 ha due protoni e due neutroni, che è un rapporto stabile. Tuttavia, l'elio-3 ha due protoni e un neutrone, che è un rapporto instabile. L'elio-3 decade in elio-4 emettendo una particella beta.