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原子是構成所有物質的基本單位。每個原子都由兩個主要部分組成：位於中心的原子核和圍繞原子核運動的電子。原子非常微小，直徑大約只有十的負十次方米。雖然原子核體積很小，但它包含了原子的大部分質量。電子則在原子核周圍形成電子雲，決定了原子的化學性質。
原子核由兩種粒子組成：質子和中子。質子帶正電荷，數量決定了元素的種類，這個數量稱為原子序數。中子不帶電荷，呈電中性，它的作用是增加原子核的穩定性。不同元素的原子核含有不同數量的質子和中子。例如氫原子核只有一個質子，而碳原子核有六個質子和六個中子。