Ядро атомів складається з елементарних частинок нуклонів: протонів і нейтронів.
Протон має масу, близьку до атомної одиниці маси (1 а.е.м), і заряд e = + 1,6 · 10 -19 Кл, рівний за величиною і протилежний за знаком заряду електрона. Нейтрон не має заряду, його маса приблизно збігається з масою протона (1,001 а.е.м.)
Електричний заряд q ядра елемента визначається числом протонів, що входять до його складу, і в одиницях елементарного заряду дорівнює порядковому номеру Z елемента в ПТМ: q = Ze.
Масове число ядра А завжди ціле і визначається кількістю нуклонів в ядрі: А = З + Н, де З - число протонів, а Н - число нейтронів. Символічна запис ядра елемента:. верхній індекс А - массовойе чило, Нижній З - порядковий номер.
Радіус ядра R залежить від масового числа і може бути обчислений (в метрах) за наближеною формулою
Хімічні речовини, що займають одне і те ж місце в таблиці Менделєєва, але мають різну атомну масу, називаються ізотопами. Ядра ізотопів відрізняються числом нейтронів. Наприклад, водень має три ізотопи: протии - ядро складається з одного протона, дейтерій - ядро складається з одного протона і одного нейтрона, тритій - ядро складається з одного протона і двох нейтронів. Всі хімічні елементи мають ізотопи. Ізотопи - елементи з однаковими хімічними, але які відрізняються фізичними властивостями.
Нуклони в ядрі міцно утримуються ядерними силами.
Під енергією зв'язку ядра розуміють ту енергію, яка необхідна для повного розщеплення ядра на окремі нуклони.
Між частинками в ядрі діють малі гравітаційні сили тяжіння, електростатичні сили відштовхування між протонами, і величезні сили - ядерні сили тяжіння, які мають малий радіус дії (близько 10 -14 - 10 -15 м). Завдяки дії ядерних сил можливі стійкі стану ядра.
Маса ядра Мене завжди менше суми мас нуклонів (протонів і нейтронів), тобто
Де mp і mn - маси протона і нейтрона. відповідно.
Деффект маси означає, що при утворенні ядра з нуклонів енергія системи зменшилася на величину, яка називається енергією зв'язку:
Енергія зв'язку дорівнює роботі, яку треба зробити, щоб розділити ядро на нейтрони і протони і видалити їх на такі відстані один від одного, на яких вони практично не взаємодіють.
