我们已经知道，地球化学的基础是原子，原子是“不可分的”。那么这种物质粒子到底是什么呢？真的“不可分”吗？118种原子在构造上就一定没有相同之处吗？
物理学和化学对于原子的概念基础一直是原子是不能再分的小球体。所以才能解释每种原子的性质。科学家们虽然猜测过原子有复杂的结构，却没有深入研究过。直到1896年，著名的法国物理学家贝克勒尔发现了一种奇特的现象，那就是铀能够放射出一种从未见过的射线。不久之后，居里夫妇发现了新元素——镭，镭的放射情况要比铀的清楚许多。从这时候起人们意识到原子有着非常复杂的结构，在经过居里夫人、约里奥-居里夫妇（玛丽·居里夫人的女儿和女婿），以及其他科学工作者的努力，终于搞清楚了原子结构。我们不但知道了构成原子的是哪些粒子，而且了解了这些粒子的大小和重量，它们如何排列，还有是什么样的力量将它们结合了起来。
之前说过，原子的直径虽然只有一亿分之一厘米那么小，但结构却是像太阳系那般复杂。原子中心的原子核直径只有原子直径的十万分之一，但原子质量却几乎集中在这小小的核上。原子核带正电，而且原子越重，带正电的小粒子越多。每种原子的小粒子数正好等于该原子的原子序数。原子核外是电子，电子在离核距离不同的轨道上绕核旋转着。并且，电子个数也等于该原子的原子序数，所以整个原子是呈电中性的。
再说回原子核，原子核是由最简单的两种小粒子组成，一种就是带正电的小粒子，即质子，另一种是不带电的粒子，也就是中子。质子其实就是氢原子核，中子也是实质的粒子，质量与质子质量差不多。在原子核里，质子与中子结合得很紧密，所以原子核在化学反应中非常稳定，不发生变化。
打开元素周期表，从轻元素看向重元素，我们会发现：
●轻元素的原子核中含有差不多个数的质子和中子，因为这些元素的原子量大约是原子序数的两倍。
●重元素的中子数多于质子数，再往后，中子比质子多了许多，这时候原子核就变得不稳定了。
从第81号元素铊起，就存在不稳定同位素了。不稳定的元素原子核会自己分裂，放出大量能量的同时也变成了另一种元素的原子核。从第84号元素钋开始，元素的原子核都是不稳定的，这些元素被称为放射性元素。
放射性是原子自我分裂的一种性质，原子放射后成为别的原子，同时以各种射线的形式放出能量，这样的射线有三种：
●第一种射线是α射线，它是实质的粒子，每个粒子带2个正电荷，每个α粒子的重量是氢原子的4倍，由此可以看出，这种粒子其实是氦原子核。
●第二种射线是β射线，它是一种高速飞射的电子流。
●第三种射线叫γ射线，波长比X射线短。
