Den atomare kerne er det centrale atomets, med en positiv elektrisk ladning, og hvor det er placeret i det meste af massen af atomet. Det blev opdaget af Ernest Ruthenford i 1911. Efter opdagelsen af neutronen i 1932 blev atomkernens model hurtigt udviklet af Dmitri Ivanenko og Werner Heisenberg.
I kernen er der næsten hele atomets masse med et lille bidrag fra elektronskyen, fordi elektroner har mindre vægt sammenlignet med neutroner og protoner. Protoner og neutroner slutte sig sammen for at danne atomkernen gennem nukleare kraft.
Heisenberg, i 1932, foreslog, at kernen består af to typer partikler: protoner og neutroner (samlet kaldet nukleoner). Protoner har en positiv ladning e, lig med og modsat elektronens, og neutroner er elektrisk neutrale. Hvis Z er det atomare antal af et element, der er Z elektroner i skallen af dets atom, og dens kerne har N neutroner, hvor A = Z + N er antallet af nukleonerne, også kaldet massetal.
- Atomnummer Z. Det er antallet af protoner, der udgør atomens kerne. Derfor har hydrogen (symbol H), som er det atom, der anvendes i kernefusion, et tal Z = 1, da det kun har en proton i sin kerne. Det enkleste kemiske element og samtidig den mest rigelige i naturen er brint.
- Atommasse A. Det er summen af protoner og neutroner. Også kaldet massenummer. I betragtning af N: antallet af neutroner i et atom har vi:
A = Z + N.
- Atomvægt. Det er atomets vægt. For at beregne det skal vi tage som en enhed den tolvte del af vægten af kulstofatomet (C). Derfor vejer brint ca. 1 og kulstof 12.
- Isotop. Den samme type atom kan have et andet antal neutroner i sin kerne. Hver sort kaldes en isotop. Derfor har brint tre forskellige isotoper: brintisotop, deuteriumisotop og tritiumisotop. Disse sidste to er dem, der anvendes i kernefusion.
Den videnskabelige gren, der er ansvarlig for studiet og forståelsen af atomkernen, herunder de kræfter, der forener den og dens sammensætning, er kernefysik.
