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Puoi confrontare la struttura di un atomo con il sistema solare, in cui gli elettroni orbitano attorno al nucleo in un modo approssimativamente simile ai pianeti che orbitano attorno al sole. Il sole è la cosa più pesante nel sistema solare e il nucleo detiene la maggior parte della massa di atomi. Nel sistema solare, la gravità mantiene i pianeti nelle loro orbite; l'elettricità e le altre forze tengono insieme l'atomo.
Nucleo
Il nucleo di un atomo è il suo corpo centrale, che contiene particelle chiamate protoni e neutroni. Il numero di protoni nel nucleo è il numero atomico dell'elemento; per esempio, un atomo di elio ha sempre due protoni e il carbonio ne ha sempre sei. Diversi numeri di neutroni per lo stesso elemento formano "cugini" atomici chiamati isotopi. La maggior parte degli atomi di idrogeno, ad esempio, non ha neutroni, ma pochi ne hanno uno e meno ne hanno ancora due. Una forza speciale che gli scienziati chiamano "Forza forte" tiene insieme protoni e neutroni all'interno del nucleo.
protoni
I protoni sono le uniche particelle subatomiche caricate positivamente in un atomo. La sua carica elettrica è 1.6022 * 10 ^ -19 coulomb - lo stesso di un elettrone, sebbene una carica di elettroni sia negativa. La massa di protoni, 1,67 * 10 ^ -27 chilogrammi, è molto vicina a quella di un neutrone ed è circa 1.837 volte più pesante di un elettrone.
elettroni
Gli elettroni, solitamente rappresentati dal simbolo "e", sono le uniche particelle caricate negativamente che si trovano in un atomo. La massa di un elettrone è 1,1 * 10 ^ -31 kg. Gli elettroni sono raggruppati in distinti "gusci" situati all'esterno del nucleo; ogni shell contiene un numero limitato di elettroni e il numero dipende dal tipo di shell. I gusci di elettroni sono relativamente lontani dal nucleo, rendendo l'atomo più del 99 percento di spazio vuoto.
neutroni
I neutroni, che non hanno carica elettrica, risiedono all'interno del nucleo insieme ai protoni. Tutti gli elementi hanno almeno un neutrone ad eccezione dell'idrogeno. La massa di un neutrone è 1.6749 * 10 ^ -27 kg. Alcuni elementi radioattivi, come l'uranio, espellono alcuni dei loro neutroni; quando ciò accade, il neutrone vaga per una media di circa 15 minuti al di fuori dell'atomo prima di disintegrarsi in un protone e un elettrone.