Yukarıda da işaret edildiği gibi atomun ortasında çekirdek, onun etrafında da hızla dönen elektronlar vardır. Hidrojen hariç, bütün atom çekirdeklerinde protonun yanı sıra mutlaka nötron da bulunur. Çünkü çekirdekte birden fazla proton bulunursa bunlar, pozitif yüklü, yani aynı yüklü oldukları için birbirlerini iterler. Bu durumda çekirdekteki nötronlar, protonların birbirlerini itmelerini önleyerek bağlayıcı rol oynarlar. Bu da protonlar, nötronsuz bir arada bulunamazlar demektir.

Bunun tersi de söz konusudur; nötronlar da her zaman protonlara muhtaçtırlar. Çünkü onlar da tek başlarına kaldıkları zaman kısa sürede bunların yarısı bozulmaya uğrayarak proton ve elektron çıkartırlar. Ancak çekirdek büyüdükçe proton ve nötron sayısı eşit olarak değil, nötron sayısı daha fazla olacak şekilde artar. Tabiî her şeye rağmen bu artışın yine de bir sınırı ve ölçüsü vardır. Şayet nötron ve proton sayıları arasındaki fark, bu ölçüyü geçmişse atom çekirdeği kararsız bir durum arz eder. Kararsız bir çekirdek de kendi içinde meydana gelen radyoaktivite ile kararlı hâle kavuşur.

Radyoaktif bozulma, sadece nötron-proton dengesizliğinden kaynaklanmaz. Bazen sadece proton sayısının yüksek oluşu da buna sebep olabilir. Çekirdeğinde 84 ve daha fazla proton bulunan elementler ne kadar çok nötrona sahip olurlarsa olsunlar kararsızdırlar. Bu kadar çok pozitif yük, atom çekirdeğinde devamlı tutulamaz ve çekirdek küçülerek kararlı bir duruma düşer. En istikrarlı atom hidrojen, en istikrarsız atom ise uranyum atomudur. Uranyum atomunun protonları, bulundukları yerde sürekli gürültü ve infilaklara sebebiyet verirler. Onun için atom bombasında da temel unsurlardan biri olarak uranyum kullanılmaktadır.