Les dimensions de l'atome
Plus un atome possède de nucléons et d'électrons, plus le volume de la sphère atomique associée au noyau est important donc plus le rayon de l'atome noté ra est grand.
ra


Donc le rayon du noyau est 100 000 fois ou 105 fois plus petit que celui de l'atome.
Si le noyau était une orange de 3 centimètres de rayon, l'atome aurait un rayon de 3 kilomètres.

Pour calculer la masse du noyau d'un atome, il suffit donc d'additionner les masses des particules qui le constituent grâce aux valeurs suivantes :
Particule | Masse en kg |
Proton | mp = 1,673·10-27 kg |
Neutron | mn = 1,675·10-27 kg |
mnoyau = mp × (nombre de protons) + mn × (nombre de neutrons)
= mp × (Z) + mn × (A - Z)
Le fer

mnoyau (Fe) = mp × (Z) + mn × (A - Z)
mnoyau (Fe) = 1,673·10-27 × (26) + 1,675·10 -27 × (30) = 9,375·10 -26 kg
Particule | Masse en kg |
Proton | mp = 1,673·10-27 kg |
Neutron | mn = 1,675·10-27 kg |
Electron | me = 9,110·10-31 kg |

Les électrons possèdent une masse 2 000 fois plus faible que celle des nucléons.
Les masses des protons et des neutrons sont quasiment identiques aussi, si on néglige la masse des électrons, on peut écrire que la masse de l’atome est égale au nombre de nucléons A multiplié par la masse d’un nucléon (proton ou neutron) :
Le rayon de l’atome est de l’ordre de 10-10 m et celui du noyau de l’ordre de 10-15 m, d’où le rapport suivant :

Donc le rayon de l’atome est 100 000 fois plus grand que le rayon du noyau.
Les masses des neutrons et protons sont très supérieures à celle des électrons donc la masse de l'atome est concentrée dans son noyau :

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