Tại sao khối lượng hạt nhân nguyên tử có thể coi là khối lượng nguyên tử?

Để hiểu rõ vấn đề này, chúng ta cần xem xét cấu tạo của nguyên tử. Nguyên tử gồm hạt nhân ở trung tâm và các electron chuyển động xung quanh.

Hạt nhân: Gồm các hạt proton và neutron. Proton và neutron có khối lượng xấp xỉ bằng nhau và rất lớn so với electron.
Electron: Có khối lượng rất nhỏ, chỉ bằng khoảng 1/1836 lần khối lượng của proton.
Vì sao có thể coi khối lượng hạt nhân là khối lượng nguyên tử?

Khối lượng electron quá nhỏ: So với khối lượng của proton và neutron, khối lượng của electron quá nhỏ đến mức có thể bỏ qua.
Hầu hết khối lượng tập trung ở hạt nhân: Do proton và neutron có khối lượng lớn và tập trung ở hạt nhân nên gần như toàn bộ khối lượng của nguyên tử đều tập trung ở hạt nhân.
Ví dụ:

Giả sử ta có một nguyên tử có 1 proton, 1 neutron và 1 electron. Khối lượng của proton và neutron gần bằng 1 đơn vị khối lượng nguyên tử (amu), còn khối lượng của electron chỉ khoảng 0,00055 amu. Như vậy, khối lượng của hạt nhân (1 proton + 1 neutron) chiếm khoảng 99,945% khối lượng của nguyên tử. Phần còn lại (0,055%) là khối lượng của electron, quá nhỏ để đáng kể.

Kết luận:

Do khối lượng của electron quá nhỏ so với khối lượng của proton và neutron nên khi tính khối lượng nguyên tử, người ta thường bỏ qua khối lượng của electron và coi khối lượng hạt nhân chính là khối lượng của nguyên tử.

Tổng kết:

Nguyên tử gồm hạt nhân (proton và neutron) và electron.
Khối lượng electron rất nhỏ so với khối lượng proton và neutron.
Hầu hết khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân.
Vì vậy, khối lượng hạt nhân gần bằng khối lượng nguyên tử.