Atomien sanotaan olevan maailmankaikkeuden rakennuspalikoita. Ne ovat pienimpiä hiukkasia, joihin mikä tahansa elementti voidaan jakaa menettämättä identiteettiään. Minkä tahansa elementin yksittäisen atomin rakenteen tarkastelu antaa tarpeeksi tietoa materiaalin tunnistamiseksi. Jokainen alkuaine koostuu atomista, joilla on sama elektronien, protonien ja neutronien kokoonpano.
Elektronit ovat painottomia subatomisia hiukkasia, joilla on negatiivinen sähkövaraus. Ne pyörivät atomin ytimen ympärillä elektronikuoren kuviossa. Jokainen elektronikuori voi sisältää vain tietyn määrän elektroneja. Jotkut tutkijat kuvaavat kiertävien elektronien liikkumista samankaltaiseksi kuin aalto tai pilvi.
Protonit ovat myös subatomisia hiukkasia, joilla on positiivinen sähkövaraus. Ne esiintyvät atomin ytimessä. Positiivisesti varautuneet protonit houkuttelevat elektroneja tasapainottamaan sähkövarausta atomissa. Tästä syystä atomit sisältävät aina saman määrän protoneja ja elektroneja. Varautuneet hiukkaset ovat ioneja, eivät atomeja.
Jokin muu atomia, jossa on enemmän kuin yksi protoni, on toisen tyyppinen subatomipartikkeli, neutroni. New Yorkin kaupungin yliopiston Anthony Carpin mukaan neutronit toimivat "kuin liima" pitääkseen ytimen yhdessä. Muuten, hän selittää, protonit karkottaisivat toisiaan, koska niillä on positiivinen varaus. Tämä olisi samanlainen kuin mitä tapahtuu, kun yrität yhdistää kahden magneetin pohjoisnavat. Magneetit kieltäytyvät tarttumasta yhteen.
Jokaiselle elementille on annettu atominumero, joka osoittaa kunkin atomin ytimessä olevien protonien lukumäärän. Koska atomissa on sama määrä protoneja ja elektroneja, atomiluku osoittaa myös kuinka monta elektronia on. Jokaisella elementillä on myös atomipaino. Tämä on suunnilleen yhtä suuri kuin protonien ja neutronien summa. Voit etsiä kunkin elementin atomiluvun ja painon alkuaikataulusta.
Elektronit ja protonit ovat samanlaisia siinä mielessä, että molemmat ovat varautuneita atomiatomisia hiukkasia. Jokaisen elementin atomeissa on yhtä suuri määrä elektroneja ja protoneja, mikä vastaa elementille annettuja atomilukuja. Ne ovat erilaisia siinä mielessä, että elektronit ovat käytännössä painottomia, kun taas protoneilla on mitattava paino. Elektronit kiertävät atomin ydintä ja ovat kiinnostuneita saman ytimen sisällä olevista positiivisesti varautuneista protoneista.