原子核
yuán zǐ hé
原子核是原子中微小而致密的中心，包含质子和中子，几乎占原子全部质量。
Definition
原子核是原子中微小而沉重的中心，容纳着质子和中子（合称核子），电子则在核外运动。原子核带有原子的正电荷，占原子质量的 $99.9\%$ 以上，但其直径却比整个原子小约 $100{,}000$ 倍。质子之间存在静电排斥力，但强核力能在几个飞米的距离内把质子和中子束缚在一起；原子核半径大致满足 $r \approx 1.2\text{ fm} \times A^{1/3}$，其中 $A$ 为质量数。原子核是否稳定取决于中子与质子的比例，不稳定的原子核会发生放射性衰变。
Example
氦原子核由 $2$ 个质子和 $2$ 个中子紧密结合而成，核外有 $2$ 个电子。碳-12的原子核含有 $6$ 个质子和 $6$ 个中子，带 $+6$ 电荷，质量数为 $12$，由 $6$ 个电子与之平衡。铀-238含有 $92$ 个质子和 $146$ 个中子，半径约为 $7.4\text{ fm}$，性质不稳定，会通过 α 衰变放出一个氦-4原子核，变为钍-234。
Key Insight
卢瑟福发现原子核，是因为大多数 α 粒子直接穿过金箔，但少数几个却几乎原路弹回，这一现象只有在正电荷集中于一个极小的核心时才说得通。原子核的质量略小于其所含全部核子单独存在时的质量之和；这部分消失的质量称为质量亏损，正是原子核形成时按 $E = mc^2$ 释放出的结合能。