核內電子
電子-內部結構模型圖核內的所有電子不屬於某些核子獨有，核內電子好象核外電子一樣圍繞著所有質子運動，核內的電子屬於每一個核子，就好象核外的電子屬於整個原子核一樣。
因為核子都是質子，都帶正電，核內電子帶負電，核內電子在電磁力作用下繞核子作環繞運動。由於核內電子更接近核子，所受到的電磁作用力更強烈，這就是為什麼核外電子容易電離而核內電子難以電離、離核遠的電子容易電離而離核近的電子難以電離的原因。
核子/質子-內部結構模型圖 運動原理
同核外電子的情況一樣，核內電子也是分層運動的，離核較近的電子受到的約束較強，電離所需的能量就較大；不同的原子核，核內電子逃逸出來所需的能量大不一樣，就象元素周期表中元素的排列順序，金屬原子核外電子的電離能低，而非金屬原子核外電子的電離能高。所以金屬原子具有自由電子，是電的良導體，而非金屬原子核外電子束縛的很緊，沒有自由電子，是絕緣體。對核內的電子同樣也有相似的規律，不同的是原子核的排列順序不同於化學元素周期表的順序。需根據原子核的性質來重新排列，按原子核的性質周期性變化排列出來的表叫做原子核周期表。 \
原子核周期表是根據原子核內中子數（或核子數）的多少作為順序來排列的，因為中子數（或核子數）的多少決定了核（或核外電子）的性質。\
根據以上討論，得出如下結論。
（1） 質子是中子失去電子後的裸體。
（2） 中子是由質子和電子組成，但要和氫原子區別開來。中子的電子的電離能比氫原子中的電子的電離能高得多，電子離核的遠近也大不一樣。中子中的電子一般不參與化學反應，只參與高能量級的核反應，而氫原子中的電子參與化學反應，電子容易電離成為自由電子。
（3） 超導的產生與核內電子的運動和能級有關。核內電子逃逸能低的核，產生超導所需的溫度就高，可以通過原子核周期表中不同的位置來尋找超導溫度高的元素。對應有些核內電子在低溫下極易發射出低能電子，使得該電子成為原子外的束縛電子。這樣，原子半徑增加了，核外電子束縛力下降了，自由電子更容易在電場作用下運動，因而出現超導現象。當溫度升高，開始發射出的電子又回到核內，該原子又恢復原來性質。
（4） 多中子原子核，核內電子層的結構較為複雜，根據以前的原子能級圖可知，核外電子的躍遷，將以吸收或發射電磁波的形式表現出來，同樣原子核的能級圖也是通過原子核內電子的躍遷，同樣也以吸收或發射高能電磁波的形式表現出來。當極高能量的電磁波照射原子核時，與之相同能級的原子核激發到高能級（亞穩態），處於亞穩態的核子極不穩定，又會躍遷發出高能電磁波。具有放射性的核都處於一種極不穩定的高能態。 根據不同原子核的結構和不同的高能態，可產生α粒子、β射線、γ射線等等多種核放射反應。有些處於穩態的核，當受到外界中子輻射等作用後，可使其激發躍遷到亞穩態，核子受激發的能量必須與核能級的能量相吻合。能量太低只能使核外電子受激躍遷。不能使核內的電子受激躍遷。對於氫核，核內沒有電子，則它的核就不存在能級。核內中子數越多的元素的核能級圖就越複雜。能發射出來的電磁波的種類就越多。
（5） 核內電子數與質子數的數量關係。一般情況下電子數少於質子數。核內電子數達到一定程度就會飽和，再增加電子，核的半徑將增加，質子對核內外層電子的吸引力下降，甚至不足以保持電子在核內繞核運動而發生躍遷成為β射線。
α粒子（氦原子核）是基本粒子中最穩定的核子之一，穩定的原因是其中的4個基本粒子是類似金剛石的正四面體結構，它的“硬度”最高，在一般外力作用下難以分裂。類α粒子（核子數為4的倍數）都是類似金剛石的正四面體結構，因而是相對穩定的粒子
（6） 化學元素周期表
核外電子
一個原子的核內和核外電子的物理空間沒有絕對界限。核內的電子和核外的電子一樣，只是處於不同的運動軌道、離核遠近不同、能級上有差別，所以很難說哪個能級是核內電子所具有的哪個能級是核外電子的。對核外有多個電子的原子，很難將最裡層的核外電子電離出來。原子核內電子和核外電子沒有絕對界限。原子由質子和繞質子著高速運動的電子組成，原子內部不存在中子。所謂中子，是最簡單的原子。氕也是最簡單的原子，它們的組成形式十分相似，是一種同一種物質處於兩種不同能級狀態。中子中的電子處於極低的能級狀態，離核較近；而氕原子中的電子則處於較高的能級狀態，離核較遠，電離能較小，能參與化學反應。如果給中子以極高能量的電磁輻射，核外的電子也可以躍遷到氕的高能級狀態。
