Un număr atomic atribuit unui atom se schimbă atunci când numărul de protoni din nucleul atomului se schimbă. Prin definiție, numărul atomic al unui atom este numărul de protoni din nucleul atomului.
Protonii au o sarcină electrică pozitivă și determină încărcarea nucleului. Adăugarea sau eliminarea protonilor, de exemplu, în timpul decalajului alfa, modifică încărcarea nucleului, ceea ce determină ulterior transformarea atomului într-un element diferit. De exemplu, adăugarea unui proton la nucleul unui atom de hidrogen creează un atom de heliu. Prin urmare, atunci când protonii sunt adăugați sau eliminați din nucleul unui atom, ei creează un element diferit.
În decăderea beta, rezultatul final este același. În timpul radiației beta, numărul de protoni dintr-un atom crește cu unul și, prin urmare, se formează un element nou.
Neutronii nu au o încărcătură electrică. Adăugarea sau eliminarea acestora nu modifică sarcina electrică a nucleului. Numai numărul de protoni poate schimba numărul atomic. Atomii conțin întotdeauna un număr egal de protoni și electroni. Prin urmare, atunci când protonii sunt adăugați sau eliminați, același lucru se întâmplă și pentru neutroni. Acest lucru este astfel încât noul nucleu este stabil.
Numărul atomic al unui atom determină elementul. Cu toate acestea, numărul atomic al unui element nu se schimbă niciodată. Numărul de protoni din nucleul fiecărui atom dintr-un element rămâne întotdeauna același.