Een element is een substantie die volledig uit één atoom bestaat. Het periodieke systeem der elementen is dus in feite een lijst van alle bekende typen atomen. Het atoom zelf is echter niet het kleinste bekende deeltje, maar in plaats daarvan bestaat elk atoom uit drie afzonderlijke delen: elektronen, protonen en neutronen. Bovendien bestaan ​​protonen en neutronen zelf uit nog kleinere deeltjes, quarks.

Elektronen

Elektronen zijn fundamentele deeltjes, wat betekent dat er geen deeltje bekend is dat een elektron vormt. Elektronen zijn wat een atoom van een element zijn lading geeft; je kunt het aantal elektronen veranderen om er een positief of negatief geladen versie van hetzelfde atoom van te maken. Een neutraal geladen atoom heeft dezelfde hoeveelheid elektronen als protonen. Elektronen bestaan ​​in orbitalen, die de kern van de atomen omringen, en het is in deze orbitalen dat elektronen zich kunnen binden met andere atomen om verbindingen te vormen.

Protonen

Protonen zijn het bepalende kenmerk van een atoom. element's atoom; het aantal protonen is wat het atoom zijn massa geeft (elektronen hebben een verwaarloosbare hoeveelheid massa in vergelijking met protonen). Aldus worden elementen geclassificeerd door het aantal protonen dat zijn atomen hebben en zodanig op het periodiek systeem zijn georganiseerd (bijv. Een waterstofatoom heeft één proton, een koolstofatoom heeft zes, enz.). Protonen worden gevonden in de kern van het atoom.

Neutronen

Neutronen zijn ongeveer net zo massief als protonen en worden naast protonen gevonden in de kern van het atoom. Terwijl protonen een positieve lading hebben en elektronen een negatieve lading hebben, hebben neutronen geen lading. Veel veranderingen in het aantal elektronen veranderen het element zelf niet, het veranderen van de hoeveelheid neutronen houdt relatief hetzelfde type element, maar creëert een isotoop. Isotopen kunnen onstabiel zijn en wanneer ze vervallen, geven ze energie vrij in de vorm van straling.

Quarks

Elektronen zijn fundamentele deeltjes; protonen en neutronen bestaan ​​echter uit een ander stel fundamentele deeltjes die bekend staan ​​als quarks. Ontdekt in 1961, zijn quarks de kleinste bekende deeltjes in de fysica, en er zijn zes typen (omhoog, omlaag, charm, vreemd, onder en boven). Drie quarks worden gecombineerd om baryons te vormen, waaronder protonen en neutronen. Een kwark kan ook in een paar met een antiquark worden gecombineerd om een ​​meson te vormen, maar dit soort materie is uiterst onstabiel en duurt slechts een fractie van een milliseconde.