Atomska jezgra središnji je od atoma, s pozitivnim električni naboj i na koji se nalazi u većini mase atoma. Otkrio ga je Ernest Ruthenford 1911. Nakon otkrića neutrona 1932., model atomske jezgre brzo su razvili Dmitri Ivanenko i Werner Heisenberg.
U jezgri se nalazi gotovo cijela masa atoma, s malim doprinosom elektronskog oblaka jer elektroni imaju manju težinu u odnosu na neutrone i protone. Protoni i neutroni udružuju se kako bi nuklearnom silom stvorili atomsku jezgru.
Heisenberg je 1932. predložio da se jezgra sastoji od dvije vrste čestica: protona i neutrona (zajednički nazvanih nukleoni). Protoni imaju pozitivan naboj e, jednak i suprotan elektronu, a neutroni su električno neutralni. Ako je Z atomski broj elementa, u ljusci njegovog atoma nalaze se Z elektroni i njegova jezgra ima N neutrona, gdje je A = Z + N broj nukleona, koji se naziva i maseni broj.
- Atomski broj Z. To je broj protona koji čine jezgru atoma. Stoga vodik (simbol H), koji je atom koji se koristi u nuklearnoj fuziji, ima broj Z = 1, budući da u svojoj jezgri ima samo jedan proton. Najjednostavniji kemijski element, a ujedno i najzastupljeniji u prirodi je vodik.
- Atomska masa A. To je zbroj protona i neutrona. Naziva se i maseni broj. S obzirom na N: broj neutrona u atomu, imamo:
A = Z + N.
- Atomska težina. To je težina atoma, da bismo je izračunali moramo uzeti kao jedinicu dvanaestinu težine atoma ugljika (C). Prema tome, vodik je težak oko 1, a ugljik 12.
- Izotop. Ista vrsta atoma može imati različit broj neutrona u svojoj jezgri. Svaka se sorta naziva izotopom. Stoga vodik ima tri različita izotopa: izotop vodika, izotop deuterija i izotop tricija. Ova posljednja dva su ona koja se koriste u nuklearnoj fuziji.
Znanstvena grana koja je odgovorna za proučavanje i razumijevanje atomske jezgre, uključujući sile koje je spajaju i njezin sastav, jest nuklearna fizika.
