原子由于由电子和原子核构成，原子核原子核极小，它的直径在10-15m~10-14m之间，体积只占原子体积的几千亿分之一。其余的空间由电子占据。电子由轨道子，自旋子，空穴子组成。电子带有1/2自旋，是一种费米子。因此，根据泡利不相容原理，任何两个电子都不能处于同样的状态。电子的反粒子是正电子，其质量、自旋、带电量大小都与电子相同，但是带电正负性与电子相反；电子与正电子会因碰撞而互相湮灭，在这过程中，创生一对以上的光子（光子的质量比电子小得多，电子的质量：9.10938215（45）×10⁻³¹千克。
原子非常小，以碳（C）原子为例， 其直径约为140pm（皮米），但通常以半径记录，在以毫米（mm）为单位的情况下，直径为1.4X10^-7mm，是由位于原子中心的原子核和一些微小的电子组成的，这些电子绕着原子核的中心运动，就像太阳系的行星绕着太阳运行一样。并且原子与宇宙任何黑色粒子相同。原子核的最新研究表明,原子核中的质子或中子可能由内外两种平衡力构成的球型振动能量层。利用此原理可以利用不同大小的能量堆层构造出各种各样比较稳定的原子核。
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