تركيب الذرة الداخلي
تُعرّف الذرة بأنها أصغر جزء في المادة يحتفظ بجميع الصفات الكيميائية المميزة للعنصر. تتكون الذرة بشكل أساسي من منطقتين: النواة، وهي مركز الذرة، والسحابة الإلكترونية التي تحيط بالنواة.
النواة تحتوي على نوعين من الجسيمات: البروتونات، وهي جسيمات ذات شحنة موجبة، والنيوترونات، وهي جسيمات متعادلة الشحنة. تدور حول النواة الإلكترونات، وهي جسيمات ذات شحنة سالبة، في منطقة تعرف بالسحابة الإلكترونية. التجاذب الكهروستاتيكي بين الشحنات الموجبة للبروتونات والشحنات السالبة للإلكترونات هو ما يحافظ على تماسك الذرة.
عادةً ما تحتوي جميع الذرات على هذه الجسيمات الثلاثة، باستثناء ذرة الهيدروجين التي تتكون من بروتون واحد وإلكترون واحد فقط. عدد البروتونات في النواة يحدد نوع العنصر، بينما عدد الإلكترونات يؤثر على كيفية تفاعل الذرة مع الذرات الأخرى.
الكتلة الذرية وقوة الطاقة
على الرغم من صغر حجم النواة مقارنة بحجم الذرة الكلي، إلا أنها تشكل الجزء الأكبر من كتلة الذرة، حيث تمثل حوالي 99.9% من الكتلة الكلية. تكون النواة في الغالب كروية الشكل، ولكن بعضها قد يكون بيضاويًا.
داخل النواة، تتواجد البروتونات ذات الشحنات الموجبة، والتي من المفترض أن تتنافر مع بعضها البعض. ومع ذلك، تعمل قوة قوية جدًا تسمى القوة النووية على التغلب على هذا التنافر. تعمل القوة النووية بين البروتونات والنيوترونات، وبين النيوترونات والنيوترونات، وتعتبر أقوى بكثير من القوة الكهروستاتيكية الطاردة، مما يحافظ على تماسك النواة ويمنعها من التفكك.
الرقم الذري، الكتلي، والنظائر
يحدد عدد البروتونات في نواة الذرة ما يعرف بالرقم الذري. الرقم الذري يميز العنصر ويحدد هويته، كما يمثل عدد الإلكترونات التي تدور حول النواة في الذرة المتعادلة.
أما العدد الكتلي فيمثل مجموع عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في النواة. عدد النيوترونات يحدد ما إذا كانت الذرة لها نظائر. النظائر هي أشكال مختلفة لنفس العنصر، لها نفس عدد البروتونات ولكنها تختلف في عدد النيوترونات. هذا الاختلاف في عدد النيوترونات يؤدي إلى اختلاف في الكتلة الذرية للنظائر.
