原子核

原子核（Atomic   nucleus）简称“核”它位于原子的核心，由两种粒子组成质子和中子。质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由两个下夸克和一个上夸克组成。

原子核很小，直径为10-15m~10-14m之间，体积只占原子体积的几千亿分之一，但在这个微小的原子核中，99.96%以上原子的质量。细胞核密度极高，细胞核密度约1017kg/如果把m的体积，也就是1m充满原子核，那么它的质量将达到1014t，也就是1万亿吨。原子核的能量极大，组成原子核的质子和中子之间有很大的吸引力，可以克服质子之间正电荷的排斥，结合成原子核，使原子核在化学反应中不分裂。

（细胞核分裂成两个或更多的细胞核）或聚变（轻核相遇时结合形成重核），会释放出巨大的核能，即原子能（例如核能发电）原子核和围绕原子核的电子一起构成一个原子因为原子核的正电荷与电子的负电荷相同，所以整个原子是中性的，没有电。

原子核(Atomic   nucleus)位于原子的核心，占99.96%上述原子的质量，加上周围的电子，就形成了原子。原子核由质子和中子组成。质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由两个下夸克和一个上夸克组成。原子核很小，直径为10-15m~10-14m之间，体积只占原子体积的几千亿分之一如果把原子比作地球，那么原子核相当于一个棒球场的大小，而原子核中的夸克和电子只相当于一个棒球的大小。细胞核密度极高，约1017kg/m，核内有核壳结构，称为幻核。

组成原子核的质子和中子之间有介子，以转移原子核内的巨大引力-强，比电磁力强137倍，所以能克服质子间正电荷的电磁排斥而结合成原子核。核裂变发生时，核能极大(一个重核分裂成两个或更多的核)或聚变(轻核相遇时结合形成重核)，会释放出巨大的核能，即原子能(例如核能发电)质子中子和介子由价夸克组成(组分夸克)及诲夸克(流夸克)组成，夸克也有层(壳)结构，外层是水平连接的价夸克，内层是垂直叠加的价夸克，外层是三个水平连接的束缚价夸克。价夸克按比例(两个超型夸克2/3个电荷，1个低夸克-1/3电荷)分掉质子(或3夸克超子)因为夸克中的电荷是整数，所以夸克有分数电荷。垂直叠加的夸克正负电荷等于零，原子中带正电荷的质子数与带负电荷的电子数相同，所以整个原子是电中性的。

在1912年英国科学家卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验中，绝大多数α粒子仍然按原来的方向运动，少数α粒子因为撞击电子而偏转很大，有的α粒子偏转超过90度，有的α粒子因为撞击原子核甚至接近180度。实验事实证实：原子包含一个小而大的带正电荷的中心，这就是核模型的起源。

发现电子的约瑟夫·唐慕孙是第一个解释原子内部结构的人，他的原子模型被称为梅布丁模型物理学家还发现三种类型的辐射来自原子，它们被命名为α、β和γ辐射。1911年，是在李泽·迈特纳和奥托·哈恩，由詹姆斯·查德威克在1914年发现β衰变谱是连续的，而不是离散的。

研究超重核和超重元素，探索原子核的电荷和质量极限是一个重要的科学前沿领域。超重核的存在是量子效应的结果。20世纪60年代，该理论预言以质子数114和中子数184为中心存在一个超重稳定岛，极大地推动了重离子加速器及相关探测设备的建设和重离子物理的发展。到 年底，实验室合成了118号及之前的超重元素。其中116号、114和113以下的新元素已被命名。用重离子聚变反应合成更重的超重元素还有很多挑战为了登上超重稳定岛，有必要将理论和实验紧密结合起来，探索超重核的性质和合成机制。

图为氦原子及其原子核的概念

核子之间的核力是比电磁作用大得多的相互作用。原子半径很小，质子之间的库仑斥力很大，但是原子核很稳定。因此，除了库仑斥力之外，原子核内质子之间还存在核力。只有在2.0×10-它只能在15米的短距离内工作。

质子和质子之间、质子和中子之间、既有中子，也有中子。

卢瑟福实验

卢瑟福用一束α射线轰击金属薄膜，发现少量α粒子大角度改变方向在此基础上，他提出了行星原子结构模型：原子中有一个带正电荷的核心，即原子核。

卢瑟福从1909年开始做著名的α粒子散射实验实验的目的是为了证实唐慕孙的正确性但是实验结果已经成为否定汤姆逊 s原子模型。在此基础上，卢瑟福提出了核结构模型。

为了考察原子的内部结构，需要找到一种可以射进原子的探针粒子，这种粒子就是天然放射性物质发出的α粒子。卢瑟福和他的助手用α粒子轰击金箔进行实验，如图，这是这个实验装置的示意图。

铅盒里有少量放射性元素钋（Po）它发出的阿尔法射线从铅盒的小孔中射出，形成一束极细的射线击中金箔。当α粒子穿过金箔时，它们撞击荧光屏产生亮点，可以用显微镜观察到。为了避免α粒子对实验结果的影响，整个装置被放置在真空容器中，带有荧光屏的显微镜可以绕着金箔做一圈运动。

实验结论

原子是电中性的，原子核所带的正电荷等于原子核外电子的总负电荷。对于原子序数为Z的原子，原子核带正电。原子核的电荷数是一个严格的整数，它等于原子核中的质子数。质子带正电e，等于电子的电荷。