Madde atom adı verilen çok küçük parçacıklardan oluşmuştur. Atomlar dünyadaki herşeyin yapı taşlarıdır. Atomlar o kadar küçüktür ki, toplu iğne başı kadarlık maddenin içersinde milyarlarca atom bulunmaktadır. Atomların da aslında bir iç yapıları mevcuttur ve daha da küçük parçacıklardan oluşmuştur. Bu küçük parçacıklara:

adı verilmektedir. Yandaki şekilde de görüldüğü gibi, protonlar ve nötronlar atomun merkezinde toplanmıştır ve bu bölgeye atom çekirdeği adı verilmektedir. Atom çekirdeğinin çevresinde, belirli bir alanda oradan oraya dolaşmakta olan elektronlar bulunmaktadır. Çekirdeğin çevresinde dolaşmakta olan elektronlar çok hafiftir. Atomun merkezinde bulunan protonlar ve nötronlar ise aksine çok daha ağırdır. Karşılaştırmak gerekirse, protonlar elektronlardan yaklaşık 1836 kat daha ağırdır. Nötronlar ise elektronlardan 1839 kat daha ağırdır. Bir başka deyişle, atomun ağırlığı, atom çekirdeğinde toplanmıştır. Çekirdeğin çevresinde dolaşmakta bulunan elektronlar atomun ağırlığına fazla katkı yapmazlar. Elektronlar eksi elektrik yükü taşırken, protonlar artı elektrik yükü taşımaktadır. Nötronlar ise herhangi bir elektrik yükü taşımaz.

 Protonlar

Atomlar, çekirdeklerinde bulunan proton sayısına göre adlandırılırlar. Örneğin çekirdeğinde 1 adet proton bulunan atoma Hidrojen elementi, 2 adet proton bulunan atoma Helyum elementi, 3 adet proton bulunan atoma Lityum elementi, 4 adet proton bulunan atoma Berilyum elementi, 5 adet proton bulunan atoma Bor elementi, 6 adet proton bulunan atoma Karbon elementi adı verilmektedir. Bu sıralama 109'a kadar gitmektedir, çünkü bugüne kadar 109 farklı element bulunmuştur. Bütun bu elementler Periyodik Cetvel adı ile tanınan çizelgelerde listelenmektedir.

Atomun çekirdeğindeki proton sayısı arttıkça atom daha da ağırlaşmaktadır. Örneğin, nükleer enerjinin ham maddesi olarak bilinen Uranyum atomunun çekirdeğinde 92 adet proton bulunmaktadır. Uranyum doğada bilinen en ağır çekirdeklerden birisidir. Bir diğer nükleer enerji hammaddesi olan Plütonyum atomunun çekirdeğinde de 94 adet proton bulunmaktadır. Plütonyum doğada bulunmamakta, yapay olarak üretilmektedir.

 

Nötronlar

Çekirdekte bulunan nötronlar, çekirdekteki parçacıkların bir arada durmasına yardımcı olmaktadır. Her atom çekirdeği, belirli bir sayıda nötron ile kararlı olabilmekte, nötronların sayısı bu sayının altında veya üstünde olduğunda kararsız hale gelmektedir. Örneğin karbon atomu, çekirdeğinde 6 veya 7 adet nötron bulunduğunda kararlı olabilmektedir. Karbon atomuna 2 adet nötron daha ekleyecek olursak, bu atomun çekirdeği kararsız hale gelecektir. Kararsız hale gelen çekirdekler dışarıya fazlalık parçacık veya enerjiyi atmaya ve bu şekilde kararlı hale gelmeye çalışırlar. Bu tür kararsız çekirdekler içeren malzemelere "ışınetkin (radyoaktif) madde" adı verimektedir. Helyum, Karbon gibi küçük çekirdeğe sahip atomlar, çekirdeklerindeki proton sayısı ile nötron sayısı aşağı yukarı eşit olduğunda kararlı olabilmektedir (Örneğin; Helyum için 1 veya 2, Karbon için 6 veya 7).

 

 

Atomlar büyüdükçe, çekirdeklerindeki çok sayıda parçacığı bir arada tutmak için daha fazla nötrona ihtiyaç duyarlar. Örneğin; Uranyum gibi dev atomların daha kararlı olabilmesi için çekirdeğindeki nötron sayısının, proton sayısından yaklaşık 1.6 kat daha fazla olması gerekmektedir. Bu yüzden doğadaki Uranyum atomlarında protondan çok daha fazla nötron bulunur.

 

Atom Ağırlığı

Atomun çekirdeğinde bulunan proton ve nötronların bir birimlik ağırlığa sahip olduğu varsayılmıştır. Böylece bir atomun çekirdeğinde bulunan proton ve nötron sayısı toplanarak "atom ağırlığı" bulunmaktadır.

Örneğin yukarıdaki Helyum atomunun atom ağırlığı 2+2=4'dür ve Helyum-4 şeklinde gösterilmektedir. Aynı şekilde yukarıdaki Karbon atomunun çekirdeğinde 6 adet proton ve 6 adet nötron bulunduğundan, atom ağırlığı 12'dir ve Karbon-12 şeklinde gösterilmektedir.

Uranyumun "atom ağırlığı" çekirdeğindeki proton ve nötron sayılarının toplamı, yani 92+143 = 235'dir. Bu atom Uranyum-235 (veya kısaca U-235) şeklinde gösterilmektedir.