Door Neha Tripathi Bijgewerkt op 24 maart 2022

Ben-Schonewille/iStock/Getty Images

De structuur van een atoom kan worden gevisualiseerd als een miniatuurzonnestelsel. Elektronen draaien rond de dichte kern, net zoals planeten rond de zon draaien. Terwijl de zwaartekracht planeten bij elkaar houdt, zijn de krachten die een atoom binden de elektromagnetische aantrekkingskracht en de sterke kernkracht.

Kern

De kern bevindt zich in het midden van elk atoom en bevat protonen en neutronen. Het aantal protonen – het atoomnummer – definieert het element; helium heeft altijd twee protonen, koolstof zes, enzovoort. Isotopen van hetzelfde element ontstaan ​​wanneer het aantal neutronen varieert; de meeste waterstofatomen hebben geen neutronen, maar zeldzame vormen bevatten er een of twee. De sterke kernkracht, een fundamentele interactie, houdt protonen en neutronen gebonden in de kern.

Protonen

Protonen zijn de enige positief geladen subatomaire deeltjes in een atoom. Elk heeft een lading van +1,6022×10⁻¹⁹ coulombs, gelijk in grootte aan de negatieve lading van een elektron. Met een massa van 1,67×10⁻²⁷ kilogram is een proton grofweg 1.837 keer zwaarder dan een elektron en bijna net zo zwaar als een neutron.

Elektronen

Elektronen, aangegeven met het symbool e⁻, zijn de enige negatief geladen deeltjes in een atoom. Hun massa bedraagt ​​slechts 1,1×10⁻³¹ kilogram. Elektronen bezetten discrete energieschillen rond de kern; elke schil heeft een beperkte capaciteit (2, 8, 18, 32, …) die het chemische gedrag van het atoom bepaalt. Omdat de schillen ver van de kern liggen, bestaan atomen voor ruim 99% uit lege ruimte.

Neutronen

Neutronen zijn neutrale deeltjes die de kern delen met protonen. Alle elementen behalve waterstof bevatten minstens één neutron. De massa van een neutron is 1,6749×10⁻²⁷ kilogram, vrijwel identiek aan die van een proton. Bij radioactief verval kan een neutron worden uitgezonden en ongeveer 15 minuten vrij rondlopen voordat het wordt omgezet in een proton en een elektron.