Struktura atomskega jedra je eno najbolj temeljnih vprašanj sodobne znanosti. Nenehni poskusi na tem področju so znanstvenikom omogočili ne le, da z visoko stopnjo natančnosti ugotovijo, kaj je atom, ampak tudi aktivno uporabljajo znanje, pridobljeno v različnih panogah in pri ustvarjanju najnovejšega orožja.
Vprašanje o strukturi vsega na planetu je znanstvenike zanimalo že od nekdaj. Tako so tudi v stari Grčiji nekateri znanstveniki verjeli, da je snov ena in nedeljiva po svoji strukturi, medtem ko so njihovi nasprotniki vztrajali, da je snov deljiva in je sestavljena iz najmanjših delcev - atomov, zato se lastnosti različnih predmetov med seboj zelo razlikujejo.
Preboj v preučevanju strukture molekul se je zgodil v 18. stoletju, ko je M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro so postavili temelje atomsko-molekularne teorije, po kateri je vse v naravi sestavljeno iz molekul, te pa so sestavljene iznedeljivi delci - atomi, katerih interakcija med seboj določa osnovne lastnosti določenih snovi.
Nova stopnja v preučevanju strukture molekul in atomov se je začela ob koncu 19. stoletja, ko so E. Rutherford in številni drugi znanstveniki prišli do odkritij, zaradi katerih je struktura atoma in atomsko jedro se je pokazalo v popolnoma novi luči. Tako se je izkazalo, da atom sploh ni nedeljiv delec, nasprotno, sestavljen je iz še manjših komponent - jedra in elektronov, ki se gibljejo okoli njega po zapletenih orbitah. Splošna nevtralnost atoma je privedla do zaključka, da morajo biti elektroni z negativnim nabojem uravnoteženi z elementi s pozitivnim nabojem. Kot se je pozneje izkazalo, takšni elementi res obstajajo: imenovali so jih ɑ-delci ali protoni.
Sodobna znanstvena spoznanja kažejo, da je struktura atomskega jedra veliko bolj zapletena, kot se je zdelo celo pred sto leti. Torej, danes je znano, da jedro atoma vključuje ne samo protone, ampak tudi delce, ki nimajo naboja - nevtrone. Skupaj se protoni in nevtroni imenujejo nukleoni. Ker je masa nevtrona le 0,14 % večja od mase protona, se ta razlika pri izračunih običajno zanemari.
Velikost jedra je med 10-12 in 10-13 cm. Hkrati je kljub temu, da je več kot 95 % mase atoma koncentrirano v jedru, velikost samega atoma je sto tisočkrat večja od velikosti jedra.
Osnovnokvantitativne značilnosti, ki označujejo strukturo atomskega jedra, lahko izvlečemo iz periodnega sistema D. I. Mendelejev. Kot veste, je število protonov v jedru enako vsoti elektronov, ki se vrtijo okoli njega, in ustreza zaporedni številki v tabeli elementov. Da bi ugotovili število nevtronov, je treba od skupne mase elementa odšteti serijsko številko in zaokrožiti na celo število. Snovi, v katerih je število protonov enako, število nevtronov pa različno, se imenujejo izotopi.
Eno najpomembnejših vprašanj znanstvenikov, ki so preučevali strukturo jedra, je bilo vprašanje o silah, ki držijo protone, saj se morajo zaradi enakega naboja odbijati. Študije so pokazale, da so razdalje med protoni v jedru tako majhne, da do odboja med njimi preprosto ne pride. Poleg tega bioni, ki se nahajajo med protoni, prispevajo k tesni interakciji in nenehni privlačnosti slednjih drug do drugega.
Struktura atomskega jedra je še vedno polna številnih skrivnosti. Njihovo reševanje ne bo le pomagalo človeštvu bolje razumeti strukturo sveta, temveč bo naredilo tudi kvalitativni preboj v znanosti in tehnologiji.
