شاخه ای از فيزيک است كه در آن با ساختار، بر هم كنش ها و واپاشی هسته های اتمی سرو كار داريم.
به ذرات تشكيل دهنده ی هسته كه شامل پروتون ها و نوترون ها می باشند نوكلئون گفته می شود.
تعدا پروتون های هسته را عدد اتمی می نامند.
تعداد نوترون های هسته را عدد نوترونی آن می گويند.
مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های را عدد جرمی ناميده می شود.
\(A = Z + N\)
در يک عنصر خنثی تعداد پروتون ها و الكترون ها برابر است
برای يک عنصر با نماد شيميايی X ، نماد هسته به صورت زير نشان داده می شود:
شكل های مختلف يک عنصر كه عدد اتمی يكسان وعدد جرمی متفاوت دارند.
1 ايزوتوپ ها تعداد پروتون های برابر و تعداد نوترون های متفاوت دارند.
2 ايزوتوپ های خواص شيميايی يكسان اما خواص فيزيكی تفاوت دارند.
هيدروژن دارای سه ايزوتوپ طبيعی است:
هیدروژن \({}_1^1H\) ، \({}_1^2D\) یا دوتریوم و \({}_1^3T\)
ابعاد هسته در مقايسه با ابعاد اتم بسيار كوچک تر است. با اين وجود \(99/9\) درصد جرم اتم در هسته متمركز شده است. (چگالی هسته \({10^{14}}\frac{g}{{c{m^3}}}\) )