Ett element är ett ämne som helt består av en atom. Således är det periodiska tabellen av element effektivt en lista över alla kända typer av atomer. Men själva atomen är inte den minsta kända partikeln, utan i stället består varje atom av tre enskilda delar: elektroner, protoner och neutroner. Vidare består protoner och neutroner av ännu mindre delar som kallas kvarker.

Elektroner

Elektroner är grundläggande partiklar, vilket innebär att ingen partikel är känd för att bilda en elektron. Elektroner är det som ger en atom av ett element dess laddning; du kan ändra antalet elektroner för att göra det till en positiv eller negativt laddad version av samma atom. En neutral laddad atom kommer att ha samma mängd elektroner som protoner. Elektroner existerar i orbitaler som omger atomkärnans kärnor, och det är i dessa orbitaler som elektroner kan binda med andra atomer för att bilda föreningar.

Protoner

Protoner är den definierande egenskapen hos en elementets atom; antalet protoner är vad som ger atomen sin massa (elektroner har en försumbar mängd massa i jämförelse med protoner). Således klassificeras elementen av antalet protoner som dess atomer har och organiseras på ett sådant sätt på det periodiska bordet (t ex har en väteatom en proton, en kolatom har sex etc.). Protoner finns i atomens kärna.

Neutroner

Neutroner är ungefär lika stora som protoner och finns i atomkärnan vid sidan av protoner. Medan protoner har en positiv laddning och elektroner har en negativ laddning, har neutroner ingen laddning. Mycket hur förändring av antalet elektroner ändrar inte själva elementet, förändring av mängden neutroner håller relativt samma typ av element, men skapar en isotop. Isotoper kan vara instabila, och när de förfallna, släpper de energi i form av strålning.

Quarks

Elektroner är grundläggande partiklar; Protoner och neutroner består emellertid av en annan uppsättning av grundläggande partiklar som kallas kvarker. Upptäckt 1961 är kvarkar de minsta kända partiklarna i fysiken, och det finns sex typer (upp, ner, charm, konstig, botten och topp). Tre kvarker förenar sig för att bilda baryoner, som inkluderar protoner och neutroner. En kvark kan också kombineras i ett par med en antikvark för att bilda en meson, men den här typen av material är extremt instabil och varar bara en bråkdel av en millisekund.