De locaties van protonen, neutronen en elektronen binnen een atomaire structuur

Je kunt de structuur van een atoom vergelijken met het zonnestelsel, waar de elektronen om de kern draaien op een manier die ruwweg vergelijkbaar is met de planeten die rond de zon draaien. De zon is het zwaarste ding in het zonnestelsel, en de kern bevat het grootste deel van de massa van het atoom. In het zonnestelsel houdt de zwaartekracht de planeten in hun banen; elektriciteit en andere krachten houden het atoom bij elkaar.

De kern van een atoom is het centrale lichaam en bevat deeltjes die protonen en neutronen worden genoemd. Het aantal protonen in de kern is het atoomnummer van het element; een heliumatoom heeft bijvoorbeeld altijd twee protonen en koolstof heeft er altijd zes. Verschillende aantallen neutronen voor hetzelfde element maken atomaire "neven" die isotopen worden genoemd. De meeste waterstofatomen hebben bijvoorbeeld geen neutronen, maar een paar hebben er één en minder hebben er nog twee. Een speciale kracht die wetenschappers de "Sterke Kracht" noemen, houdt protonen en neutronen bij elkaar in de kern.

Protonen zijn de enige positief geladen subatomaire deeltjes in een atoom. De elektrische lading is 1,6022 * 10^-19 coulomb -- hetzelfde als die van een elektron, hoewel de lading van een elektron negatief is. De massa van het proton, 1,67 * 10^-27 kilogram, ligt heel dicht bij die van een neutron en is ongeveer 1837 keer zwaarder dan een elektron.

Elektronen, meestal weergegeven door het symbool "e", zijn de enige negatief geladen deeltjes die in een atoom worden aangetroffen. De massa van een elektron is 1,1 * 10^-31 kg. Elektronen zijn gegroepeerd in verschillende "schillen" die zich buiten de kern bevinden; elke schil bevat een beperkt aantal elektronen, en het aantal hangt af van het type schil. De elektronenschillen bevinden zich relatief ver van de kern, waardoor het atoom voor meer dan 99 procent lege ruimte is.

Neutronen, die geen elektrische lading hebben, bevinden zich samen met de protonen in de kern. Alle elementen hebben ten minste één neutron met uitzondering van waterstof. De massa van een neutron is 1,6749 * 10^-27 kg. Sommige radioactieve elementen, zoals uranium, stoten een deel van hun neutronen uit; wanneer dit gebeurt, dwaalt het neutron gemiddeld ongeveer 15 minuten buiten het atoom voordat het uiteenvalt in een proton en een elektron.