Den atomkärnan är den centrala av atomen, med en positiv elektrisk laddning och i vilket det är beläget i de flesta av massan av atomen. Det upptäcktes av Ernest Ruthenford 1911. Efter upptäckten av neutronen 1932 utvecklades atomkärnans modell snabbt av Dmitri Ivanenko och Werner Heisenberg.
I kärnan finns nästan hela atomens massa, med ett litet bidrag från elektronmolnet eftersom elektroner har mindre vikt jämfört med neutroner och protoner. Protoner och neutroner förenas för att bilda atomkärnan genom kärnkraften.
Heisenberg föreslog 1932 att kärnan består av två typer av partiklar: protoner och neutroner (gemensamt kallade nukleoner). Protoner har en positiv laddning e, lika med och motsatt den för elektronen, och neutroner är elektriskt neutrala. Om Z är den atomnummer av ett element, det finns Z elektroner i manteln av dess atom och dess kärna har N neutroner, där A = Z + N är antalet nukleoner, även kallad masstalet.
- Atomnummer Z. Det är antalet protoner som utgör atomens kärna. Därför har väte (symbol H), som är atomen som används vid kärnfusion, ett tal Z = 1, eftersom det bara har en proton i sin kärna. Det enklaste kemiska grundämnet och samtidigt det mest förekommande i naturen är väte.
- Atommassa A. Det är summan av protoner och neutroner. Kallas även massnummer. Med tanke på N: antalet neutroner i en atom har vi:
A = Z + N.
- Atomvikt. Det är atomens vikt. För att beräkna den måste vi ta som en enhet den tolfte av kolatomens (C) vikt. Därför väger väte cirka 1 och kol 12.
- Isotop. Samma typ av atom kan ha ett annat antal neutroner i sin kärna. Varje sort kallas en isotop. Därför har väte tre olika isotoper: väteisotop, deuteriumisotop och tritiumisotop. De två sista är de som används vid kärnfusion.
Den vetenskapliga gren som är ansvarig för studien och förståelsen av atomkärnan, inklusive krafterna som förenar den och dess sammansättning är kärnfysik.
