Di Neha Tripathi Aggiornato il 24 marzo 2022
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La struttura di un atomo può essere visualizzata come un sistema solare in miniatura. Gli elettroni orbitano attorno al nucleo denso proprio come i pianeti orbitano attorno al sole. Mentre la gravità tiene insieme i pianeti, le forze che legano un atomo sono l'attrazione elettromagnetica e la forza nucleare forte.
Il nucleo si trova al centro di ogni atomo e contiene protoni e neutroni. Il numero di protoni, il suo numero atomico, definisce l'elemento; l'elio ha sempre due protoni, il carbonio sei e così via. Gli isotopi dello stesso elemento si formano quando il conteggio dei neutroni varia; la maggior parte degli atomi di idrogeno non hanno neutroni, ma forme rare ne portano uno o due. La forza nucleare forte, un'interazione fondamentale, mantiene protoni e neutroni legati all'interno del nucleo.
I protoni sono le uniche particelle subatomiche caricate positivamente in un atomo. Ciascuno trasporta una carica di +1,6022×10⁻¹⁹ coulomb, pari in grandezza alla carica negativa di un elettrone. Con una massa di 1,67×10⁻²⁷ chilogrammi, un protone è circa 1.837 volte più pesante di un elettrone e pesante quasi quanto un neutrone.
Gli elettroni, indicati con il simbolo e⁻, sono le uniche particelle caricate negativamente in un atomo. La loro massa è di soli 1,1×10⁻³¹ chilogrammi. Gli elettroni occupano gusci energetici discreti che circondano il nucleo; ogni guscio ha una capacità limitata (2, 8, 18, 32, …) che determina il comportamento chimico dell’atomo. Poiché i gusci si trovano lontani dal nucleo, gli atomi sono costituiti per oltre il 99% da spazio vuoto.
I neutroni sono particelle neutre che condividono il nucleo con i protoni. Tutti gli elementi tranne l'idrogeno contengono almeno un neutrone. La massa di un neutrone è 1,6749×10⁻²⁷ chilogrammi, quasi identica a quella di un protone. Nel decadimento radioattivo, un neutrone può essere emesso e vagare liberamente per circa 15 minuti prima di trasformarsi in un protone e un elettrone.
