Atomun çekirdeğindeki protonların sayısı değiştiğinde, bir atoma atanan atom numarası değişir. Tanım olarak, bir atomun atom numarası, atomun çekirdeğindeki protonların sayısıdır.
Protonlar pozitif bir elektrik yüküne sahipler ve çekirdeğin yükünü belirlerler. Proton eklemek veya çıkarmak, örneğin alfa bozunması sırasında çekirdeğin yükünü değiştirir, bu da atomun daha sonra farklı bir elemente dönüşmesine neden olur. Örneğin, bir hidrojen atomunun çekirdeğine bir proton eklemek bir helyum atomu oluşturur. Bu nedenle, protonlar bir atomun çekirdeğinden eklendiğinde veya çıkarıldığında farklı bir element oluşturur.
Beta bozunumunda sonuç aynıdır. Beta radyasyonu sırasında, bir atomdaki protonların sayısı bir artar ve dolayısıyla yeni bir element oluşur.
Nötronlar elektrik yükü taşımaz. Bunları eklemek veya çıkarmak çekirdeğin elektrik yükünü değiştirmez. Sadece proton sayısı atom sayısını değiştirebilir. Atomlar her zaman eşit sayıda proton ve elektron içerir. Bu nedenle, protonlar eklendiğinde veya çıkarıldığında, aynı nötronlar için de geçerlidir. Bu, yeni çekirdeğin kararlı olması içindir.
Bir atomun atom numarası elemanı belirler. Bununla birlikte, bir elementin atom numarası asla değişmez. Bir elementteki her atomun çekirdeğindeki protonların sayısı her zaman aynı kalır.