Las ubicaciones de protones, neutrones y electrones dentro de una estructura atómica

Puede comparar la estructura de un átomo con la del sistema solar, donde los electrones orbitan el núcleo de una manera más o menos similar a los planetas que orbitan alrededor del sol. El sol es la cosa más pesada del sistema solar y el núcleo contiene la mayor parte de la masa del átomo. En el sistema solar, la gravedad mantiene a los planetas en sus órbitas; la electricidad y otras fuerzas mantienen unido al átomo.

El núcleo de un átomo es su cuerpo central, que contiene partículas llamadas protones y neutrones. El número de protones en el núcleo es el número atómico del elemento; por ejemplo, un átomo de helio siempre tiene dos protones y el carbono siempre tiene seis. Diferentes números de neutrones para el mismo elemento hacen "primos" atómicos llamados isótopos. La mayoría de los átomos de hidrógeno, por ejemplo, no tienen neutrones, pero unos pocos tienen uno y menos todavía tienen dos. Una fuerza especial que los científicos llaman "Fuerza Fuerte" mantiene unidos a los protones y neutrones dentro del núcleo.

Los protones son las únicas partículas subatómicas cargadas positivamente en un átomo. Su carga eléctrica es 1,6022 * 10 ^ -19 culombio, la misma que la de un electrón, aunque la carga de un electrón es negativa. La masa del protón, 1,67 * 10 ^ -27 kilogramos, es muy parecida a la de un neutrón y es alrededor de 1.837 veces más pesada que un electrón.

Los electrones, generalmente representados por el símbolo "e", son las únicas partículas cargadas negativamente que se encuentran en un átomo. La masa de un electrón es 1.1 * 10 ^ -31 kg. Los electrones se agrupan en distintas "capas" ubicadas fuera del núcleo; cada capa contiene un número limitado de electrones, y el número depende del tipo de capa. Las capas de electrones están relativamente lejos del núcleo, lo que hace que el átomo tenga más del 99 por ciento de espacio vacío.

Los neutrones, que no tienen carga eléctrica, residen dentro del núcleo junto con los protones. Todos los elementos tienen al menos un neutrón a excepción del hidrógeno. La masa de un neutrón es 1.6749 * 10 ^ -27 kg. Algunos elementos radiactivos, como el uranio, expulsan algunos de sus neutrones; cuando esto sucede, el neutrón se desplaza durante un promedio de unos 15 minutos fuera del átomo antes de desintegrarse en un protón y un electrón.