Ядро атома состоит из нуклонов: положительно заряженных протонов и незаряженных (электрически нейтральных) нейтронов. Массы протона и нейтрона близки и почти в 2000 раз превышают массу электрона. Таким образом, весь положительный заряд атома и практически вся его масса сосредоточена в ядре.

Для характеристики атомных ядер вводится ряд обозначений. Число протонов, входящих в состав атомного ядра, обозначают символом Z и называют зарядовым числом или атомным номером (это порядковый номер в периодической таблице Менделеева). Заряд ядра равен Ze, где e — элементарный заряд. Число нейтронов обозначают символом N.

Общее число нуклонов (то есть протонов и нейтронов) называют массовым числом A:

Ядра химических элементов обозначают символом где X — химический символ элемента. Например, — водород, — гелий, — кислород, — углерод, — уран.

Ядра одного и того же химического элемента могут отличаться числом нейтронов. Такие ядра называются изотопами (это слово образовано от двух греческих корней, в переводе означающих «одно» и «место»; все изотопы одного элемента находятся на одном и том же месте Периодической системы). У большинства химических элементов имеется несколько изотопов. Например, у водорода три изотопа: — обычный водород (протий), — дейтерий и — тритий.

При протекании ядерных реакций выполняется закон сохранения зарядового и массового чисел для ядер, вступающих в реакции, и продуктов реакции. Запишем для примера реакцию бомбардировки ядра бериллия альфа-частицей, в результате которой образуются нейтрон и ядро углерода:

Проверьте выполнение законов сохранения на примере этой реакции.