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學生現在知道，原子核的尺度在10-15m數量級，由質子和中子組成，其中質子帶正電，中子不帶電。
那么，為什么帶正電的質子能夠在原子核如此狹小的空間內擠壓在一起而不散開呢？
是因為引力的作用嗎？經過計算，可以得出質子之間的庫侖力是引力的1035倍，核子不可能以自身的引力抵消庫侖斥力，核子之間一定存在著另一種力把它們聯系在一起，這就是核力。
核力
1.定義：能將原子核中各個核子結合在一起的強大力，叫做核力。
2.核力的特點：
（1）核力是強相互作用（強力）的表現形式，在原子核尺度上，核力比庫侖力強得多。
（2）核力是一種短程力比結合能，作用距離約為10-15m數量級。當距離大于0.8×10-15m時，核力是一種吸引力。當距離為10×10-15m時，核力幾乎消失。當距離小于0.8×10-15m時，核力是一種排斥力。因此，核子不會聚變。
（3）核力與電荷無關，核力與核子的電荷無關。
（4）核力是飽和的。每個核子只與相鄰的核子相互作用。這種性質稱為核力的飽和性。
四種已知的相互作用
（1）萬有引力：引力在宏觀和宇宙尺度上占主導地位。正是引力使得行星繞恒星運行，連接星系團，并決定宇宙的現在和未來。
（2）電磁力：在原子核外留學之路，電磁力使電子結合成分子，分子結合成液體和固體。電磁力和引力都是“長程力”，也就是說，它們可以作用于無限遠的距離。
(3) 強相互作用：在原子核內部，強力將核子結合在一起。
（4）弱相互作用：弱相互作用是原子核β衰變的原因，也就是中子→質子轉變的原因。弱相互作用也是一種短程力（比強力短），其強度小于電磁力。
原子核中質子與中子的比例
自然界中，較輕的原子核，質子和中子的數量大致相等，但較重的原子核，中子的數量大于質數的數量。元素越重，兩者的差異就越大。如下圖所示，這是為什么呢？
隨著原子序數的增加，中子和質子數量的差距越來越大。
原因分析：
原子核越大，核子之間的距離越大，庫侖力和核力都減小，但核力減小得快，增大到一定程度，核力就少了，不足以平衡庫侖力，原子核就會不穩定。如果加入中子，與其他核子之間就沒有庫侖力了，但有核力，有助于穩定原子核。核力是短程力，如果超出它的范圍，加入中子也會使原子核不穩定，所以原子序數越大越不穩定。
結合能
由于核子之間存在著強大的核力，當核子結合形成原子核或者原子核分解成核子時，都會發生巨大的能量變化。
當核子結合形成原子核時，會放出一定的能量；當原子核分解成核子時，也會吸收同樣多的能量，這個能量叫做原子核的結合能。
特定結合能（平均結合能）
原子核越大，其結合能越大。因此，有意義的是其結合能與核子數的比值，稱為特定結合能或平均結合能。特定結合能越大，核子在原子核中的結合越牢固，原子核就越穩定。
中等尺寸的原子核具有最大的比結合能（每個核子的平均質量損失最大），是最穩定的。這一現象在20世紀20年代末引起了科學家的想象：如果將較重的原子核分裂成中等尺寸的原子核，或者將較小的原子核合并成中等尺寸的原子核，核子的比結合能就會增大，也就是核子會發生新的質量損失，釋放出新的結合能，釋放出巨大的能量供人類利用。最終這些能量確實被人類利用了，不過第一次使用是在戰爭中。
愛因斯坦的質能方程
愛因斯坦從相對論中得出結論，物體的能量和質量之間存在以下密切聯系。
表明物體擁有的能量與其質量之間存在簡單的比例關系
質量損失
組成原子核的核子的質量與原子核的質量之??間的差值稱為核質量損失。
當核子結合形成原子核時，它們會失去質量，因此會釋放出如下大小的能量：
了解結合能和質量損失
1、核子結合形成原子核時，新核的質量小于核子的質量（質量損失），核能以伽馬光子的形式釋放出來。原子核分解成核子時，需要吸收一定的能量，核子的總質量大于原核的質量。
2、核反應中，質量損失時，核子數量不會減少（即質量數守恒）。這可以理解為，形成原子核后，原子核中每個核子似乎都“變薄”了。
3、質量損失不代表質量消失，而是減少的質量Δm以能量（動能質量）的形式輻射出去比結合能，因此不違反質量守恒定律。
4、國際單位：Δm以“kg”表示，c以“m/s”表示，ΔE以“J”表示。
原子中常用單位；Δm采用“u”（原子質量單位），1u=1.×10-27kg，c=2.9979×108m/s，1eV=1.6022×10-19J。
ΔE 表示為“Δm c2”，1u = 。（表示相當于 1u 質量變化的能量變化）
5.核反應中釋放或吸收的能量比化學反應中釋放或吸收的能量大幾個數量級。
高中物理知識點總結