Ядро — это центральная часть атома. Оно содержит протоны и нейтроны, которые вместе называются нуклонами. Оно крошечное, примерно в 1/100 000 раз меньше диаметра атома, но содержит почти всю его массу. Число протонов определяет элемент. Число нейтронов определяет изотоп. Ядро удерживается вместе сильным ядерным взаимодействием, которое преодолевает электростатическое отталкивание между протонами.

Ядро было открыто Эрнестом Резерфордом в 1911 году в ходе эксперимента с золотой фольгой. Он обстрелял тонкую золотую фольгу альфа-частицами и обнаружил, что некоторые из них отскакивают. Это означало, что положительный заряд сконцентрирован в крошечном объеме, а не распределен по всему атому. Это открытие изменило модель атома с модели «пудинга со сливами» на модель планетной системы.

Ядро не является статичным. Оно может подвергаться радиоактивному распаду, испускать частицы и расщепляться при делении. Оно может сливаться с другими ядрами в процессе термоядерного синтеза. Эти ядерные реакции высвобождают огромное количество энергии, намного больше, чем химические реакции. Именно поэтому ядерная энергетика и ядерное оружие так мощны.

Ядро также представляет собой квантовую систему. Протоны и нейтроны не являются простыми сферами. Они состоят из кварков, удерживаемых вместе глюонами. Сильное взаимодействие — одна из четырех фундаментальных сил природы. Понимание работы ядра является центральной целью ядерной физики.