Call Us: US - +1 845 478 5244 | UK - +44 20 7193 7850 | AUS - +61 2 8005 4826

Atomic nuclei are held together by electromagne c forces.

Radioac vity 

Concepts to explore:   Strong force   Radioac vity   Isotopes   Nuclear decay   Half‐life 

All ma er consists of atoms. Most of ma er is actually empty space defined by electrons spinning  around a small nucleus of protons and neutrons. Therefore, there is abundant space within an atom. 

Protons and neutrons are a racted to each other by strong and weak forces. The strong force is one of  the four basic forces in nature, and measures more than 100  mes stronger than the electric force.  However, it is only ac ve in short‐ranges such as in the nucleus of an atom. The larger the nucleus of  an atom the less affect the strong force has on the nucleus, as the electric force causes the protons and  neutrons to repel each other. For this reason, the resul ng net force decreases as the size of the nucle‐ us increases. 

The nucleus can decay and give off ma er and energy when the strong force is not large enough to  hold the nucleus together. This process is called radioac vity. Nuclear decay occurs in all nuclei with  more than 83 protons; these atoms are both unstable and radioac ve.  

The number of protons in an atom is constant and represented by the atomic number (See Figure 2). In  contrast, the number of neutrons present can vary. Atoms with the same number of protons and elec‐ trons, but different numbers of neutrons are called isotopes.  Isotopes have the same chemical proper‐

Figure 1: If a nucleus was the size of  a grain of sugar, the electron cloud  would span 10m from the grain in 

all direc ons!