Елемент - це речовина, повністю складена з одного атома. Таким чином, періодична система елементів фактично є переліком усіх відомих типів атомів. Однак сам атом не є найменшою відомою частинкою, але натомість кожен атом складається з трьох окремих частин: електронів, протонів та нейтронів. Крім того, самі протони та нейтрони складаються з ще менших частин, які називаються кварками.
Електрони
Електрони є основними частинками, а це означає, що не відомо, що жодна частинка утворює електрон. Електрони - це те, що дає атому елементу його заряд; Ви можете змінити кількість електронів, щоб зробити його позитивно або негативно зарядженою версією того самого атома. У нейтрально зарядженому атомі буде стільки ж електронів, скільки у протонів. Електрони існують на орбіталях, які оточують ядро атомів, і саме на цих орбіталях електрони можуть зв’язуватися з іншими атомами, утворюючи сполуки.
Протони
Протони є визначальною характеристикою атома елемента; число протонів - це те, що надає атому його масу (електрони мають незначну масу в порівнянні з протонами). Таким чином, елементи класифікуються за кількістю протонів, які мають його атоми, і організовані таким чином у періодичній системі (наприклад, атом водню має один протон, атом вуглецю - шість тощо). Протони знаходяться в ядрі атома.
Нейтрони
Нейтрони приблизно такі ж масивні, як протони, і знаходяться в ядрі атома поряд з протонами. Хоча протони мають позитивний заряд, а електрони - негативний, нейтрони не мають заряду. Наскільки те, що зміна кількості електронів не змінює самого елемента, зміна кількості нейтронів утримує відносно однаковий тип елемента, але створює ізотоп. Ізотопи можуть бути нестійкими, і, розпадаючись, вони виділяють енергію у вигляді випромінювання.
Кварки
Електрони - основні частинки; проте протони та нейтрони складаються з різного набору основних частинок, відомих як кварки. Виявлені в 1961 році, кварки є найменшими відомими частинками у фізиці, і їх існує шість типів (вгору, вниз, чарівність, дивні, знизу і зверху). Три кварки об’єднуються разом, утворюючи баріони, до складу яких входять протони та нейтрони. Кварк також може поєднуватися в парі з антикварком, утворюючи мезон, але цей тип речовини надзвичайно нестійкий і триває лише частку мілісекунди.