Locațiile protonilor, neutronilor și electronilor într-o structură atomică

Puteți compara structura unui atom cu sistemul solar, unde electronii orbitează nucleul într-un mod aproximativ asemănător cu planetele care orbitează soarele. Soarele este cel mai greu lucru din sistemul solar, iar nucleul deține cea mai mare parte a masei atomului. În sistemul solar, gravitația menține planetele în orbita lor; electricitatea și alte forțe țin atomul împreună.

Nucleul unui atom este corpul său central, care deține particule numite protoni și neutroni. Numărul de protoni din nucleu este numărul atomic al elementului; de exemplu, un atom de heliu are întotdeauna doi protoni, iar carbonul are întotdeauna șase. Numere diferite de neutroni pentru același element fac „veri” atomici numiți izotopi. Majoritatea atomilor de hidrogen, de exemplu, nu au neutroni, dar câțiva rari au unul și mai puțini au încă doi. O forță specială pe care oamenii de știință o numesc „Forța puternică” ține împreună protoni și neutroni în interiorul nucleului.

Protonii sunt singurele particule subatomice încărcate pozitiv dintr-un atom. Încărcarea sa electrică este de 1,6022 * 10 ^ -19 coulomb - aceeași cu cea a unui electron, deși sarcina unui electron este negativă. Masa protonului, 1,67 * 10 ^ -27 kilograme, este foarte apropiată de cea a unui neutron și este de aproximativ 1,837 ori mai grea decât un electron.

Electronii, de obicei reprezentați prin simbolul „e”, sunt singurele particule încărcate negativ găsite într-un atom. Masa unui electron este de 1,1 * 10 ^ -31 kg. Electronii sunt grupați în „cochilii” distincte situate în afara nucleului; fiecare înveliș deține un număr limitat de electroni, iar numărul depinde de tipul de înveliș. Cojile electronilor sunt relativ departe de nucleu, făcând atomul mai mult de 99% spațiu gol.

Neutronii, care nu au sarcină electrică, locuiesc în interiorul nucleului împreună cu protonii. Toate elementele au cel puțin un neutron, cu excepția hidrogenului. Masa unui neutron este de 1,6749 * 10 ^ -27 kg. Unele elemente radioactive, cum ar fi uraniul, aruncă o parte din neutroni; când se întâmplă acest lucru, neutronul rătăcește în medie aproximativ 15 minute în afara atomului înainte ca acesta să se dezintegreze într-un proton și un electron.