Οι τοποθεσίες των πρωτονίων, των νετρονίων και των ηλεκτρονίων σε μια ατομική δομή

Μπορείτε να συγκρίνετε τη δομή ενός ατόμου με το ηλιακό σύστημα, όπου τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα με τρόπο περίπου παρόμοιο με τους πλανήτες σε τροχιά γύρω από τον ήλιο. Ο ήλιος είναι το βαρύτερο πράγμα στο ηλιακό σύστημα και ο πυρήνας κρατά το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του ατόμου. Στο ηλιακό σύστημα, η βαρύτητα κρατά τους πλανήτες στις τροχιές τους. ηλεκτρισμός και άλλες δυνάμεις συγκρατούν το άτομο μαζί.

Ο πυρήνας ενός ατόμου είναι το κεντρικό του σώμα, που κρατά σωματίδια που ονομάζονται πρωτόνια και νετρόνια. Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα είναι ο ατομικός αριθμός του στοιχείου. Για παράδειγμα, ένα άτομο ηλίου έχει πάντα δύο πρωτόνια και ο άνθρακας έχει πάντα έξι. Διαφορετικοί αριθμοί νετρονίων για το ίδιο στοιχείο κάνουν ατομικά «ξαδέλφια» που ονομάζονται ισότοπα. Τα περισσότερα άτομα υδρογόνου, για παράδειγμα, δεν έχουν νετρόνια, αλλά σπάνια λίγα έχουν ένα και λιγότερα ακόμα δύο. Οι επιστήμονες ειδικής δύναμης που αποκαλούν «Ισχυρή Δύναμη» συγκρατούν πρωτόνια και νετρόνια μαζί μέσα στον πυρήνα.

Τα πρωτόνια είναι τα μόνα θετικά φορτισμένα υποατομικά σωματίδια σε ένα άτομο. Το ηλεκτρικό του φορτίο είναι 1,6022 * 10 ^ -19 coulomb - το ίδιο με ένα ηλεκτρόνιο, αν και το φορτίο ενός ηλεκτρονίου είναι αρνητικό. Η μάζα του πρωτονίου, 1,67 * 10 ^ -27 κιλά, είναι πολύ κοντά σε ένα νετρόνιο και είναι περίπου 1.837 φορές βαρύτερο από ένα ηλεκτρόνιο.

Τα ηλεκτρόνια, που συνήθως αντιπροσωπεύονται από το σύμβολο "e", είναι τα μόνα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια που βρίσκονται σε ένα άτομο. Η μάζα ενός ηλεκτρονίου είναι 1,1 * 10 ^ -31 kg. Τα ηλεκτρόνια ομαδοποιούνται σε ξεχωριστά «κελύφη» που βρίσκονται έξω από τον πυρήνα. κάθε κέλυφος έχει περιορισμένο αριθμό ηλεκτρονίων και ο αριθμός εξαρτάται από τον τύπο του κελύφους. Τα κελύφη ηλεκτρονίων είναι σχετικά μακριά από τον πυρήνα, καθιστώντας το άτομο περισσότερο από 99% κενό χώρο.

Τα νετρόνια, τα οποία δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο, βρίσκονται μέσα στον πυρήνα μαζί με τα πρωτόνια. Όλα τα στοιχεία έχουν τουλάχιστον ένα νετρόνιο με εξαίρεση το υδρογόνο. Η μάζα ενός νετρονίου είναι 1,6749 * 10 ^ -27 kg. Ορισμένα ραδιενεργά στοιχεία, όπως το ουράνιο, εκτοξεύουν μερικά από τα νετρόνια τους. όταν συμβεί αυτό, το νετρόνιο περιφέρεται για περίπου 15 λεπτά έξω από το άτομο προτού αποσυντεθεί σε ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο.