Si dice che gli atomi siano gli elementi costitutivi dell'universo. Sono le particelle più piccole in cui può essere suddiviso qualsiasi elemento senza perdere la sua identità. Guardare la struttura di un singolo atomo di qualsiasi elemento fornisce informazioni sufficienti per identificare il materiale. Ogni elemento è composto da atomi che hanno la stessa configurazione di elettroni, protoni e neutroni.
Gli elettroni sono particelle subatomiche senza peso che trasportano una carica elettrica negativa. Ruotano attorno al nucleo di un atomo in uno schema di gusci di elettroni. Ogni guscio di elettroni può contenere solo un certo numero di elettroni. Alcuni scienziati descrivono il movimento degli elettroni orbitanti come simile a un'onda oa una nuvola.
I protoni sono anche particelle subatomiche che portano una carica elettrica positiva. Esistono nel nucleo dell'atomo. I protoni caricati positivamente attraggono gli elettroni per bilanciare la carica elettrica all'interno dell'atomo. Per questo motivo gli atomi contengono sempre lo stesso numero di protoni ed elettroni. Le particelle cariche sono ioni, non atomi.
Un altro tipo di particella subatomica, il neutrone, si trova nel nucleo di ogni atomo che ha più di un protone. Secondo Anthony Carpi della City University di New York, i neutroni agiscono "come colla" per tenere insieme il nucleo. Altrimenti, spiega, i protoni si respingono a vicenda, perché condividono una carica positiva. Questo sarebbe simile a ciò che accade quando si tenta di collegare i poli nord di due magneti. I magneti si rifiutano di aderire.
Ad ogni elemento è stato assegnato un numero atomico che indica il numero di protoni che si trovano nel nucleo di ogni atomo. Poiché in un atomo c'è lo stesso numero di protoni ed elettroni, il numero atomico indica anche quanti elettroni ci sono. Ogni elemento ha anche un peso atomico. Questo è approssimativamente uguale alla somma di protoni e neutroni. È possibile individuare il numero atomico e il peso di ciascun elemento sulla tavola periodica degli elementi.
Elettroni e protoni sono simili in quanto entrambi sono particelle subatomiche cariche. C'è un numero uguale di elettroni e protoni negli atomi di ciascun elemento, che corrisponde al numero atomico che è stato assegnato all'elemento. Sono diversi in quanto gli elettroni sono praticamente senza peso, mentre i protoni hanno un peso misurabile. Gli elettroni orbitano attorno al nucleo di un atomo, attratti dai protoni carichi positivamente all'interno dello stesso nucleo.
