原子核是原子的核心部分，由质子和中子组成。质子带正电荷，而中子不带电，两者统称为核子。原子核的质量几乎占整个原子的全部质量，但其体积却非常小，只占原子总体积的一小部分。
质子和中子都是由更基本的粒子——夸克构成的。在质子和中子内部，三个夸克通过强相互作用力紧密结合在一起。质子由两个上夸克和一个下夸克组成，而中子则由两个下夸克和一个上夸克组成。这种强相互作用力是由胶子传递的，它是一种规范玻色子，负责将夸克束缚在一起形成质子和中子。
原子核的稳定性取决于质子和中子的比例以及核子之间的排列方式。对于较轻的元素，质子和中子的数量大致相等；而对于较重的元素，中子的数量通常多于质子，以克服由于质子间静电排斥力导致的不稳定。当原子核中的核子过多或过少时，就会发生放射性衰变，释放出能量并转变为更稳定的形态。
原子核的研究不仅帮助我们理解物质的基本结构，还对核能开发、医学成像（如PET扫描）等领域具有重要意义。通过研究原子核的行为，科学家们能够更好地探索宇宙起源、恒星演化等重大科学问题。例如，在恒星内部极端条件下，轻元素通过核聚变反应转化为更重的元素，这一过程为宇宙提供了丰富的化学元素资源。因此，深入研究原子核不仅是基础科学的重要组成部分，也是推动技术进步和社会发展的关键驱动力之一。
