Il nucleo atomico è il centro dell'atomo, con una carica elettrica positiva e in cui si trova nella maggior parte della massa dell'atomo. Fu scoperto da Ernest Ruthenford nel 1911. Dopo la scoperta del neutrone nel 1932, il modello del nucleo atomico fu rapidamente sviluppato da Dmitri Ivanenko e Werner Heisenberg.
Nel nucleo c'è quasi tutta la massa dell'atomo, con un piccolo contributo dalla nuvola di elettroni perché gli elettroni hanno meno peso rispetto ai neutroni e ai protoni. Protoni e neutroni si uniscono per formare il nucleo atomico attraverso la forza nucleare.
Heisenberg, nel 1932, propose che il nucleo fosse costituito da due tipi di particelle: protoni e neutroni (chiamati collettivamente nucleoni). I protoni hanno una carica positiva e, uguale e opposta a quella dell'elettrone, ei neutroni sono elettricamente neutri. Se Z è il numero atomico di un elemento, ci sono Z elettroni nel guscio del suo atomo e il suo nucleo ha N neutroni, dove A = Z + N è il numero di nucleoni, chiamato anche numero di massa.
- Numero atomico Z. È il numero di protoni che compongono il nucleo dell'atomo. Pertanto, l'idrogeno (simbolo H), che è l'atomo utilizzato nella fusione nucleare, ha un numero Z = 1, poiché ha un solo protone nel suo nucleo. L'elemento chimico più semplice e allo stesso tempo il più abbondante in natura è l'idrogeno.
- Massa atomica A. È la somma di protoni e neutroni. Chiamato anche numero di massa. Considerando N: il numero di neutroni in un atomo, abbiamo:
A = Z + N.
- Peso atomico. È il peso dell'atomo, per calcolarlo dobbiamo prendere come unità il dodicesimo del peso dell'atomo di carbonio (C). Pertanto, l'idrogeno pesa circa 1 e il carbonio 12.
- Isotopo. Lo stesso tipo di atomo può avere un numero diverso di neutroni nel suo nucleo. Ogni varietà è chiamata isotopo. Pertanto, l'idrogeno ha tre diversi isotopi: isotopo di idrogeno, isotopo di deuterio e isotopo di trizio. Questi ultimi due sono quelli usati nella fusione nucleare.
Il ramo scientifico responsabile dello studio e della comprensione del nucleo atomico, comprese le forze che lo uniscono e la sua composizione è la fisica nucleare.
