يعتمد استقرار نواة الذرة على عدة عوامل مترابطة، أهمها :

*

النسبة بين عدد البروتونات والنيوترونات (N/Z):

هذه النسبة هي العامل الأكثر أهمية. للعناصر الخفيفة (العدد الذري Z ≤ 20)، تكون النسبة المثالية قريبة من 1 (عدد البروتونات يساوي تقريباً عدد النيوترونات). أما بالنسبة للعناصر الثقيلة، تحتاج النسبة إلى أن تكون أكبر من 1 للحفاظ على الاستقرار، حيث يزداد عدد النيوترونات اللازمة لتغلب قوة التجاذب النووية القوية على قوة التنافر الكهروستاتيكي بين البروتونات. انحراف كبير عن النسبة المثالية يؤدي إلى عدم الاستقرار.

*

عدد البروتونات (Z):

كلما زاد عدد البروتونات، زادت قوة التنافر الكهروستاتيكي بينها. هذه القوة تعمل على تفكيك النواة، لذلك لا توجد عناصر مستقرة ذات عدد بروتونات كبير جدًا. العناصر التي تتجاوز العدد الذري 83 (البزموت) كلها مشعة وغير مستقرة.

*

الطاقة الرابطة لكل نيوكليون:

هذه الطاقة تمثل متوسط الطاقة اللازمة لكسر الرابطة بين النيوكليونات (البروتونات والنيوترونات) في النواة. كلما زادت الطاقة الرابطة لكل نيوكليون، زادت استقرار النواة. النوى ذات الطاقة الرابطة العالية لكل نيوكليون تكون أكثر استقرارًا. تصل الطاقة الرابطة لكل نيوكليون إلى ذروتها عند الحديد (Fe) وهو ما يفسر عدم وجود عناصر أثقل من الحديد تتكون عبر الاندماج النووي في النجوم.

*

الزوجية أو الفردية لعدد البروتونات والنيوترونات:

النوى ذات عدد زوجي من البروتونات وعدد زوجي من النيوترونات تكون أكثر استقرارًا عمومًا من النوى ذات الأعداد الفردية. هذا يرجع إلى مبدأ باولي للاستبعاد الذي ينظم ترتيب النيوكليونات في النواة.

*

الكمية الزاوية الكلية للنواة (العزم الزاوي):

النوى ذات العزم الزاوي المنخفض تكون أكثر استقرارًا.

باختصار، استقرار النواة هو نتيجة توازن دقيق بين قوى الجذب النووية القوية وقوى التنافر الكهروستاتيكي بين البروتونات. أي خلل في هذا التوازن، بسبب أي من العوامل المذكورة أعلاه، يؤدي إلى عدم استقرار النواة، ونتيجة لذلك، تخضع النواة للتحلل الإشعاعي.