Атомное ядро является центральным атомом с положительным электрическим зарядом и в котором оно находится в большей части массы атома. Он был открыт Эрнестом Рутенфордом в 1911 году. После открытия нейтрона в 1932 году модель атомного ядра была быстро разработана Дмитрием Иваненко и Вернером Гейзенбергом.
Почти вся масса атома находится в ядре при небольшом взаимодействии электронного облака, потому что электроны имеют меньший вес по сравнению с нейтронами и протонами. Протоны и нейтроны объединяются, чтобы сформировать атомное ядро через ядерную силу .
Гейзенберг в 1932 году предлагает, чтобы ядро состояло из двух типов частиц: протонов и нейтронов (в совокупности называемых нуклонами). Протоны имеют положительный заряд е, равный и противоположный заряду электрона, а нейтроны электрически нейтральны. Если Z - атомный номер элемента, в оболочке его атома находится Z электронов, а в его ядре N нейтронов, где A = Z + N - число нуклонов, также называемое массовым числом.
- Атомный номер Z. Это число протонов, которые составляют ядро атома. Следовательно, водород (символ Н), который является атомом, используемым в ядерном синтезе, имеет число Z = 1, поскольку в его ядре имеется только один протон. Самым простым и в то же время наиболее распространенным химическим элементом в природе является водород.
- Атомная масса А. Это сумма протонов и нейтронов. Также называется массовым числом. Учитывая N: число нейтронов атома, мы должны:
A = Z + N.
- Атомный вес. Это вес атома, чтобы вычислить его, мы должны взять в качестве единицы двенадцатую часть веса атома углерода (C). Следовательно, водород весит приблизительно 1, а углерод весит приблизительно 12.
- Изотоп. Один и тот же тип атома может иметь разное количество нейтронов в своем ядре. Каждый сорт называется изотопом. Следовательно, водород имеет три разных изотопа: изотоп водорода, изотоп дейтерия и изотоп трития. Эти два последних используются в ядерном синтезе.
Научная отрасль, которая отвечает за изучение и понимание атомного ядра, включая силы, связывающие его и его состав, - это ядерная физика .