تعتمد كتلة النظائر على عدد النيوترونات في نواة الذرة.
عدد البروتونات في نواة الذرة ثابت لكل نظائر العنصر، و هو ما يحدد نوع العنصر.
بينما يختلف عدد النيوترونات بين نظائر العنصر الواحد، مما يؤدي إلى اختلاف كتلتها.
فمثلاً:
الكربون-12 له 6 بروتونات و 6 نيوترونات، و كتلتها الذرية 12 وحدة ذرية (u).
الكربون-13 له 6 بروتونات و 7 نيوترونات، و كتلتها الذرية 13 وحدة ذرية (u).
ملاحظة:
الإلكترونات أخف بكثير من البروتونات والنيوترونات، لذلك لا تؤثر بشكل كبير على كتلة النظير.
تُقاس كتلة النظائر بوحدة الوحدة الذرية (u) التي تُعادل 1/12 من كتلة ذرة الكربون-12.
مثال آخر:
الهيدروجين له ثلاثة نظائر رئيسية:
الهيدروجين-1 (بروتون واحد)
الهيدروجين-2 (ديوتيريوم، بروتون واحد ونيوترون واحد)
الهيدروجين-3 (تريتيوم، بروتون واحد ونيوترونان)
تختلف كتلة هذه النظائر بسبب اختلاف عدد النيوترونات.
خلاصة:
عدد النيوترونات هو العامل الرئيسي الذي يحدد كتلة نظائر العنصر.
عدد البروتونات ثابت لكل نظائر العنصر و هو ما يحدد نوع العنصر.
تُقاس كتلة النظائر بوحدة الوحدة الذرية (u).