1) In chimica e fisica, un elemento è una sostanza che non può essere scomposta in componenti più semplici da nessuna reazione chimica non nucleare. Un elemento è determinato in modo univoco dal numero di protoni nei nuclei dei suoi atomi. Il numero di protoni nel nucleo dell'atomo di un elemento è noto come numero atomico di quell'elemento.
Il numero di elettroni nell'atomo di un elemento specifico può variare. Se il numero di elettroni è uguale al numero di protoni, l'atomo non ha carica elettrica. Tuttavia, se il numero di elettroni è diverso dal numero di protoni, l'atomo viene chiamato ione. Se ci sono più elettroni che protoni, è uno ione negativo; se ci sono meno elettroni che protoni, è uno ione positivo.
Anche il numero di neutroni nell'atomo di un elemento specifico può variare. Il numero di neutroni nel nucleo di un elemento determina l'isotopo dell'elemento. Tutti gli elementi hanno un particolare isotopo che è più comune in natura. Ad esempio, l'isotopo più comune dell'idrogeno non ha neutroni, ma esistono isotopi con 1 neutrone (chiamato deuterio) e 2 neutroni (chiamato trizio). L'isotopo del carbonio più comune in natura ha 6 neutroni nel nucleo, ma un altro isotopo meno comune ne ha 8.
Alcuni elementi possono essere scomposti in elementi con numeri atomici più piccoli mediante le cosiddette reazioni atomiche o nucleari. Questo processo è chiamato fissione atomica o fissione nucleare, ed è stato responsabile delle esplosioni senza precedenti delle prime bombe atomiche (equivalenti a migliaia di tonnellate di TNT). È anche il processo mediante il quale i reattori nucleari generano energia.
A volte gli elementi si combinano per formare altri elementi con numeri atomici più grandi. Questa si chiama fusione atomica o fusione nucleare. Il processo di fusione nucleare più comune prevede la conversione dell'idrogeno in elio. Si verifica nel nucleo del Sole e di altre stelle. La fusione nucleare produce più energia per unità di massa rispetto alla fissione ed è responsabile dell'orribile potere distruttivo della bomba all'idrogeno (in alcuni casi equivalente a oltre 20 milioni di tonnellate di TNT).
In natura, gli elementi si trovano con numeri atomici da 1 a 92. L'idrogeno, l'elemento più abbondante nell'universo, ha il numero atomico 1. L'elio, il secondo elemento più abbondante nell'universo, ha il numero atomico 2. Altri elementi familiari includono il carbonio con 6 protoni nel suo nucleo, azoto con 7, ossigeno con 8, ferro con 26 e uranio con 92. Elementi con numeri atomici maggiori di 92 sono stati realizzati in laboratorio, ma la maggior parte di essi tende ad essere instabile ea decadere rapidamente in elementi con numeri atomici inferiori.
2) Nella teoria matematica degli insiemi, un elemento è un membro di un insieme. Viene simbolizzata la condizione in cui un oggetto è un elemento di un insieme . Ad esempio, se A denota l'insieme {1, 2, 3, 4}, quindi 3 A. Viene simbolizzata la condizione in cui un oggetto non è un elemento di un insieme . Pertanto, nello scenario precedente, 7 A. Una voce in una matrice è talvolta chiamata elemento. Così è l'espressione che segue un segno di integrale.