Inde i et atom:Placeringen af protoner, neutroner og elektroner

Af Neha Tripathi Opdateret 24. marts 2022

Ben-Schonewille/iStock/Getty Images

Strukturen af et atom kan visualiseres som et miniature solsystem. Elektroner kredser om den tætte kerne ligesom planeter kredser om solen. Mens tyngdekraften holder planeter sammen, er kræfterne, der binder et atom, elektromagnetisk tiltrækning og den stærke kernekraft.

Kerne

Kernen sidder i midten af hvert atom og indeholder protoner og neutroner. Antallet af protoner - dets atomnummer - definerer grundstoffet; helium har altid to protoner, kulstof seks, og så videre. Isotoper af samme grundstof opstår, når neutrontallet varierer; de fleste brintatomer har ingen neutroner, men sjældne former bærer en eller to. Den stærke kernekraft, en fundamental vekselvirkning, holder protoner og neutroner bundet inde i kernen.

Protoner

Protoner er de eneste positivt ladede subatomære partikler i et atom. Hver bærer en ladning på +1,6022×10⁻¹⁹ coulombs, svarende til en elektrons negative ladning. Med en masse på 1,67×10⁻²⁷ kilogram er en proton cirka 1.837 gange tungere end en elektron og næsten lige så tung som en neutron.

Elektroner

Elektroner, betegnet med symbolet e⁻, er de eneste negativt ladede partikler i et atom. Deres masse er kun 1,1×10⁻³¹ kilogram. Elektroner optager diskrete energiskaller, der omgiver kernen; hver skal har en begrænset kapacitet (2, 8, 18, 32, …), der bestemmer atomets kemiske adfærd. Fordi skallerne ligger langt fra kernen, består atomer af mere end 99 % tomt rum.

Neutroner

Neutroner er neutrale partikler, der deler kernen med protoner. Alle grundstoffer undtagen brint indeholder mindst én neutron. En neutrons masse er 1,6749×10⁻²⁷ kilogram, næsten identisk med en protons. Ved radioaktivt henfald kan en neutron udsendes og vandre frit i omkring 15 minutter, før den omdannes til en proton og en elektron.