核稳定性是指原子核具有的阻碍自发衰变及裂变的能力。在天然及人工合成的2000多种核素中，只有近300种是稳定的，大部分是不稳定的。原子核的稳定性与原子核内的核子数A有关。A太大的核不稳定。现在自然界中存在的最重的核素是铀 235、铀238和少量的钚244，而它们都是不稳定的。

原子核具有的阻碍自发衰变及裂变的能力。在天然及人工合成的2000多种核素中，有近300种是稳定的，而大部分是不稳定的。不稳定的原子核能自发地发射某种射线而衰变，变成稳定的原子核；一些重的不稳定的核可以自发地分裂成两个（少数情况下可分裂成三个或更多）质量相近的原子核（裂变），而最后变成稳定的原子核。

原子核的稳定性与原子核内的核子数A有关。A太大的核不稳定。现在自然界中存在的最重的核素是铀 235、铀238和少量的钚244，而它们都是不稳定的。原子核的稳定性与核的中子数N 和质子数Z的比有关。对于A<40的核，N和Z大致相等时，原子核稳定；对于A>40的核，N/Z>1时，原子核才稳定，像铅208这样的重核，N/Z≈1.6时，原子核还可以是稳定的。实验还发现，在稳定的核素中，质子数和中子数都是偶数的原子核（偶偶核）最多，表明原子核中的中子和质子有各自成对的趋势；当原子核中的中子数或质子数分别为 2、8、20、28、50、82、126等幻数时，原子核显示出较大的稳定性。

原子核的稳定性取决于它的外界环境。这里所说的外界环境是指原子核间的温度压力条件，它直接影响着原子核间的相互作用。

在地表环境中，放射性元素的稳态原理如图1所示。图1中的真空是指整个宇宙中不含光子的光子真空，即宇宙体的外场物体边界是指光子真空与原子真空的边界，即宇宙体临界场的外边界；物质存在边界的外侧是空间密度为零的非物质区。

显然，一定温度T或空间密度ρ下，ρ或T并非可以任意取值，而是存在一个具有上下边界的区间，即当温度T为Tdown和Tup间的某个值时，空间密度ρ为介于ρdown和ρup之间一小段连续取值，反之亦然。

物体或粒子的稳态温压边界形成的闭合曲线称作物体的稳态边界函数，该函数的一般表达式可以粗略视为一个以温度T和空间密度ρ为变量的二元二次方程。稳态边界函数一般通过实际测量获得，不同物体或粒子的稳态边界函数存在差异。

cn粒子具有最大的且有限的温压边界，也就是说，物质是存在温压边界的，即：

0<ρ≤ρmax和0≤T≤Tmax

其中ρmax为cn粒子表面空间密度。可见，温压趋于无穷大的“奇点”是不存在的；我们之所以检测到质子的衰变周期趋于无穷大，这是因为我们是在质子的稳态区观察的结果。

从图1中还可以看出，一般，ρup位于物体内空间密度ρ体（同B体）附近，即物体内粒子边界上的平均空间密度；T是指物体内的光子能量密度（简称光子密度）ργ，它远高于外界。当外界为绝对零度即0K时，物体内的温度是大于0K的。通常我们测量的物体温度，实质是物体表面的温度，而不是物体内部的温度。

工程热力学中提到的绝对温度，都是绝对温度零度以上的正绝对温度。但是，在20世纪50年代以后，在核磁共振和激光效应的研究中，粒子只具有基态和激发态两种能量形态。在正绝对温度条件下，激发态的粒子数多于基态的粒子数。但是，在核自旋系统和激光系统中则相反，基态的粒子数却超过了激发态的粒子数。根据玻尔兹曼的粒子分布函数表示式，如果基态粒子（原子或分子）数大于激发态的粒子数，则绝对温度应该为负值，即能够出现负的绝对温度。

把原子核按其质子数Z和中子数N标绘在Z-N平面上，发现具有β衰变稳定性的核素都集中在一条很狭窄的区域内，通过这个区域的中心可以作一条曲线，它称之为β稳定线。距离β稳定线越远的原子核，对于β衰变越不稳定。一般地说，β稳定线丰中子一侧的核素具有β-衰变的不稳定性；质子数偏离β稳定线过远的缺中子核素具有β衰变的不稳定性。

一种核模型理论预言，在中子数为180、质子数为114附近，有可能存在一些具有一定稳定性的超重原子核，这个区域叫做“稳定岛”。能否找到超重元素决定于这一理论的可靠性，目前这一预言还没有被实验证实。