Structure atomique : noyau, protons, neutrons et électrons
Un atome est constitué d’un noyau très petit contenant protons et neutrons, entouré d’électrons décrits par la mécanique quantique. L’essentiel de la masse est concentré dans le noyau.
Le noyau
Le noyau contient des protons, chargés positivement, et des neutrons, électriquement neutres. Le nombre de protons fixe le numéro atomique Z et donc l’identité chimique de l’élément.
Tout atome de carbone possède 6 protons. Le carbone-12 possède 6 neutrons ; le carbone-14 en possède 8.
Les électrons
Les électrons portent une charge négative. Dans un atome neutre, leur nombre est égal à celui des protons. Ils ne tournent pas autour du noyau comme des planètes : leur comportement est décrit par des états quantiques et des orbitales.
Des échelles très différentes
Un atome a une taille typique de l’ordre de 10⁻¹⁰ m, tandis que le noyau est de l’ordre de 10⁻¹⁵ m. Le noyau occupe donc une fraction infime du volume de l’atome.