3　原子核的构成
质子和中子

要探寻宇宙是如何形成的，就必须再深入地了解物质的构造。原子中电子带的负电荷与原子核的正电荷相互抵消。那么，原子核中带正电荷的粒子又是什么呢？我们将其称为质子。

带正电荷的质子

1919年，英国物理学家欧内斯特·卢瑟福任卡文迪许实验室主任时，用α粒子轰击氮原子核时，发现了质子。氢原子的原子核由一个质子构成，质子的质量是电子的1836倍。就像质量小的地球环绕在质量大的太阳周围一样，质量小的电子也环绕在质量大的质子周围。

原子核中所含的质子数等于该元素在元素周期表中的序数。氦原子中有两个电子，氦的原子核也有两个质子。

不带电的中子

氦的原子核有2个质子，可是它的质量却是4个质子的质量，这就说明在原子核中还有其他的物质存在。1932年，英国物理学家查德威克利用α粒子撞击铍原子核，发现了中子的存在。中子不带电荷，但质量与质子的质量大致相等。这就解开了氦原子核质量是其中质子质量的2倍的难题。

原子核由中子和质子组成，它们统称核子。原子核内质子数和中子数之和叫核子数，又称为原子的质量数。核子数决定了元素的种类。举例来说，氦原子核由2个质子和2个中子构成。碳原子核由6个质子和6个中子构成，氧原子核由8个质子和8个中子构成。再比如，铁的原子核，由26个质子和26个中子构成，铀原子的原子核则由92个质子和140多个中子构成。

核子在核内不是静止不动的，而是处于一定的运动状态。运动状态不同，相应的能量状态也不同。

分解原子核

1931年，约里奥·居里夫妇公布了石蜡在“铍射线”照射下产生大量质子的新发现。查德威克知道后，立刻着手进行实验，结果发现了“中子”。他也因此获得1935年诺贝尔物理学奖。

1919年，卢瑟福任卡文迪许实验室主任时，用α粒子轰击氮原子核后射出的粒子，命名为proton，这个单词是由希腊文中的“第一”演化而来的。