العدد الذري وعدد الكتلة

امتدت بحوث رذوفورد في نواحي كثيرة مع مرور الزمن. وأصبحنا نعرف ــ حالياً ــ ان النواة تتركب من بروتونات (P) ونيوترونات (n)، وقد اطلق على هذه الجسيمات نويات نظراً لأنها تسكن داخل النواة. ولعلك تذكر أن شحنة البروتون +e وأن النيوترون لا شحنة له، كما أن كتلتي هذين الجسيمين هما:

و       

حيث تسمى وحدة الكتلة u وحدة الكتلة الذرية (وتكتب أحياناً amu). أما الآن فسنؤكد فقط أن:

يلاحظ أن كتلتي النيوترون والبروتون متساويتان تقريباً وليس تماماً. ولكل من البروتون والنيوترون عدد لف مقداره ½ ، مثل الإلكترون،  ويخضعان لمبدأ بأولى للاستبعاد. . ومن قبيل المقارنة، نجد أن كتلة الإلكترون:

إن العدد الذري Z يحدد عدد البروتونات في نواة الذرة ما. وتحتوي الذرات المتعادلة (أي غير المؤينة) على Z إلكترون في الحيز الواقع خارج النواة. ويتحدد السلوك الكيميائي لذرة ما بواسطة هذه الإلكترونات، ولذلك تنتمي الذرات التي لها نفس العدد الذري، إلى نفس العنصر فكل ذرة كربون ــ مثلاً، تحتوي على ستة إلكترونات، ولكل ذرة ذهب 79 إلكتروناً. ويحتوي الملحق رقم 1 على الأعداد الذرية للعناصر.

وكتلة النواة أكبر من كتلة البروتونات التي عددها Z بسبب وجود النيوترونات داخل النواة (يستثنى من هذا الهيدروجين). ويرمز لعدد النيوترونات في النواة بالرمز N.