世界所有物质都是由分子构成，或直接由原子构成，而原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，原子核是由带正电荷的质子和不带电荷的中子构成，原子中，质子数=电子数，因此正负抵消，原子就不显电，原子是个空心球体，原子中大部分的质量都集中在原子核上，电子几乎不占质量，通常忽略不计。

　　原子核(atomic nucleus)简称“核”。位于原子的核心部分，由质子和中子两种微粒构成。原子核极小，它的直径在10-⒖M【十的负十五次米】]~10-⒕M【十的负十四次方米】之间，体积只占原子体积的几千亿分之一，在这极小的原子核里却集中了99.96%以上原子的质量。原子核的密度极大，核密度约为10⒕g/cm⒊【每立方厘米的地方里有十的十四次方克核】，即1cm-⒊的体积如装满原子核，其质量将达到10-⒏t【十的八次方吨，即1亿吨】。原子核的能量极大。构成原子核的质子和中子之间存在着巨大的吸引力，能克服质子之间所带正电荷的斥力而结合成原子核，使原子在化学反应中原子核不发生分裂。当一些原子核发生裂变(原子核分裂为两个或更多的核)或聚变(轻原子核相遇时结合成为重核)时，会释放出巨大的原子核能，即原子能。例如核能发电。利用这一性质，方便人们的生活。整个原子不显电性，是中性。

　　1912年英国科学家卢瑟福根据α粒子轰击金箔的实验中，绝大多数α粒子仍沿原方向前进，少数α粒子由于撞击到了电子发生较大偏转，个别α粒子偏转超过了90°，有的α粒子由于撞上原子核所以偏转方向甚至接近180°。该试验事实确认：原子内含有一个体积小而质量大的带正电的中心，这就是原子核。

　　核物理研究一开始，就面临着一个重要的问题，这就是核子间相互作用的性质。人们注意到，大多数原子核是稳定的，而通过对不稳定原子核的γ衰变、β衰变和α衰变的研究发现，原子核的核子之间必然存在着比电磁作用强得多的短程、且具有饱和性的吸引力。此外，大量实验还证明，质子-质子、质子-中子、中子-中子之间的相互作用，除了电磁力不同外，其它完全相同，这就是核力的电荷无关性。1935年，汤川秀树(YukawaHideki 1907～1981)提出，核子间相互作用是通过交换一种没有质量的介子实现的。1947年，π介子被发现，其性质恰好符合汤川的理论预言。

　　介子交换理论认为，单个π介子交换产生核子间的长程吸引作用(≥3×10-13cm)，双π介子交换产生饱和中程吸引作用(1～3×10-13cm)，而ρ、ω分子交换产生短程排斥作用(

　　在早期的原子核模型中，较有影响的有玻尔的液滴模型、费密气体模型、巴特勒特和埃尔萨斯的独立粒子模型以及迈耶和詹森的独立粒子核壳层模型。其中最成功的是独立粒子核壳层模型。