Les emplacements des protons, des neutrons et des électrons dans une structure atomique

Vous pouvez comparer la structure d'un atome au système solaire, où les électrons orbitent autour du noyau d'une manière à peu près similaire aux planètes en orbite autour du soleil. Le soleil est la chose la plus lourde du système solaire et le noyau détient la majeure partie de la masse de l'atome. Dans le système solaire, la gravité maintient les planètes sur leurs orbites; l'électricité et d'autres forces maintiennent l'atome ensemble.

Le noyau d'un atome est son corps central, contenant des particules appelées protons et neutrons. Le nombre de protons dans le noyau est le numéro atomique de l'élément; par exemple, un atome d'hélium a toujours deux protons et le carbone en a toujours six. Différents nombres de neutrons pour le même élément font des "cousins" atomiques appelés isotopes. La plupart des atomes d'hydrogène, par exemple, n'ont pas de neutrons, mais rares sont ceux qui en ont un et encore moins deux. Une force spéciale que les scientifiques appellent la "Force Forte" maintient les protons et les neutrons ensemble à l'intérieur du noyau.

Les protons sont les seules particules subatomiques chargées positivement dans un atome. Sa charge électrique est de 1,6022 * 10^-19 coulomb - la même que celle d'un électron, bien que la charge d'un électron soit négative. La masse du proton, 1,67 * 10^-27 kilogrammes, est très proche de celle d'un neutron et est environ 1 837 fois plus lourde qu'un électron.

Les électrons, généralement représentés par le symbole « e », sont les seules particules chargées négativement présentes dans un atome. La masse d'un électron est de 1,1 * 10^-31 kg. Les électrons sont regroupés dans des « coquilles » distinctes situées à l'extérieur du noyau; chaque coquille contient un nombre limité d'électrons, et le nombre dépend du type de coquille. Les couches d'électrons sont relativement éloignées du noyau, faisant de l'atome plus de 99 % d'espace vide.

Les neutrons, qui n'ont pas de charge électrique, résident à l'intérieur du noyau avec les protons. Tous les éléments ont au moins un neutron à l'exception de l'hydrogène. La masse d'un neutron est de 1,6749 * 10^-27 kg. Certains éléments radioactifs, comme l'uranium, éjectent une partie de leurs neutrons; lorsque cela se produit, le neutron erre en moyenne environ 15 minutes à l'extérieur de l'atome avant de se désintégrer en un proton et un électron.