本展項讓觀眾了解同位素的概念，了解質子數決定元素種類，中子數決定同位素，並了解碳的同位素14C在檢測年份方面的重要應用。
①什麼是同位素？
質子和中子被發現後，人們認識到，元素的差別在於質子的差別，只要原子核內質子數相同，就可以歸為同一種元素。而所謂「同位素」，是同一元素的不同原子，具有相同的質子數，但中子數卻不同。
例如：氫的三種原子氕、氘和氚，它們原子核中都有1個質子，卻分別有0個中子、1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。
②同位素性質有何異同？
同位素具有相同原子序數，在元素周期表上佔有同一位置，化學性質幾乎相同（氕、氘和氚的性質有些微差異），但原子質量或質量數（質子數+中子數）不同，從而其質譜性質、放射性轉變和物理性質（例如在氣態下的擴散本領）有所差異。
③同位素的表示方法
同位素的表示方法是在元素符號的左上角註明質量數，左下角註明質子數。例如由6個質子和8個中子組成的碳原子，表示為
。
④同位素有什麼用途？
許多同位素有重要的用途，例如碳12是作為確定原子量標準的原子；氘和氚是製造氫彈的材料；鈾235是製造核反應堆的原料和原子彈的材料；根據碳14衰變的程度來計算樣品的大概年代。同位素示蹤法廣泛應用於科學研究、工農業生產和醫療技術方面，例如用氧18標記化合物確證酯化反應的歷程，碘131用於甲狀腺吸碘機能的實驗等。