モリブデン（Mo）の同位体は原子量83から117の範囲にあり、4種類の核異性体も存在する。Mo、Mo、Mo、Mo、Mo、Mo、Moの7種類の同位体が天然に生成る。このうち原子量94から98の5種類は安定同位体である。モリブデンの不安定同位体は全てニオブ、テクネチウム、ルテニウムの同位体に崩壊する。MoとMoは天然に生成する不安定同位体である。Moの半減期は約1×10年であり、二重ベータ崩壊してRuになる。Moは天然存在比が最も多く、地球上のモリブデンの24.14%を占める。Moは、様々な医療用に使われる放射性同位体Tcの原料として使われる。実際、テクネチウムはサイクロトロンの部品として用いられた結果、重陽子線を浴びたモリブデンから発見されている。標準原子量は95.94(2) uである。

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