อะตอม

ประกอบด้วย อนุภาคมูลฐาน 3 ชนิด ได้แก่

1. นิวตรอน (n)
2. โปรตอน (p) 
3. อิเล็กตรอน (e^-)

อย่างที่เราทราบกันดีว่า นิวตรอนมีประจุเป็นกลาง โปรตอนมีประจุบวก ส่วนอิเล็กตรอนมีประจุลบ โดยที่โปรตอนและนิวตรอนจะอยู่บริเวณนิวเคลียสของอะตอม โดยมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่อยู่รอบ ๆ นิวเคลียส

ธาตุแต่ละชนิดมีความแตกต่างกันเนื่องจาก อะตอมของธาตุแต่ละชนิดจะมีจำนวนโปรตอนเฉพาะตัวไม่ซ้ำกับธาตุอื่น ๆ จำนวนโปรตอนบ่งบอกถึง เลขอะตอม (Atomic number)

ดังนั้น ตารางธาตุในปัจจุบันได้มีการจัดเรียงตามเลขอะตอม  เนื่องจากมวลของอิเล็กตรอนมีค่าน้อยกว่ามวลของโปรตอนมาก หรือมวลของโปรตอนจะมีค่าประมาณ 1,833 เท่าของมวลอิเล็กตรอน มวลของอะตอมส่วนใหญ่เกิดจากผลรวมของมวลนิวตรอน และโปรตอนรวมกัน เรียกว่า เลขมวล (Mass number)

เช่น

ไนโตรเจนมี 7 โปรตอนจึงมีเลขอะตอมเท่ากับ 7 ซึ่งอาจจะมีจำนวนนิวตรอนเท่ากับ 7 หรือ 8 นิวตรอนทำให้มีมวลเท่ากับ 14 หรือ 15 ตามลำดับ

เลขอะตอมและเลขมวลจะเขียนแสดงในสัญลักษณ์ทาง นิวเคลียร์ (Nuclear symbol)

วิธีสากล จะเขียนเลขอะตอมไว้ด้านล่างซ้าย และเลขมวลไว้ด้านบนขวาของเลขสัญลักษณ์นิวเคลียร์

เช่น 

  และ  

ดังแสดงในรูปดังนี้

จะเห็นได้ว่าอะตอมของธาตุเดียวกันจะมีจำนวนนิวตรอนได้หลายค่า ทำให้มีมวลได้หลายค่า เราเรียกอะตอมของธาตุกลุ่มนี้ว่า ไอโซโทป (Isotope)

ธาตุแต่ละชนิดสามารถมีได้หลายไอโซโทป บางไอโซโทปก็เกิดขึ้นตามธรรมชาติ บางไอโซโทปก็สังเคราะห์ขึ้น เช่น ไอโซโทปของไฮโดรเจน ได้แก่ โปรเทียม (, Protium) ดิวทีเรียม (, Deuterium) และ ทริเทียม (, Tritium) ในธรรมชาติ พบโปรเทียมถึงร้อยละ 99.99 สัญลักษณ์นิวเคลียสสามารถเขียนแบบย่อได้เช่น ¹H, ²H และ ³H หรือ H-1 H-2 และ H-3

ตัวอย่าง

ธาตุไอโซโทปอื่น ๆ ได้แก่  และ  ซึ่งในธรรมชาติจะพบ  และ  เป็นส่วนมาก

เราสามารถใช้ประโยชน์จากไอโซโทปของคาร์บอนในการหาอายุซากดึกดำบรรพ์ได้