原子核是原子的核心组成部分，其结构与性质是物理学的核心研究内容之一。以下是关于原子核结构的综合解析：

一、基本组成

原子核由 质子和 中子组成，统称 核子。其中：

质子带正电，中子不带电；

氢原子核仅含一个质子，其余原子核均含质子和中子。

二、结构模型

核式结构模型

由卢瑟福于1911年提出，认为原子由带正电的“原子核”和绕核运动的负电子组成，电子在核外作类行星运动。但此模型存在局限性，如无法解释原子核的稳定性。

核子环模型

现代研究表明，核子（质子和中子）较均匀地排列成 核子环，围绕核的轴线高速转动，形成类似“乒乓球”或“蛋壳”的空心球形结构。该模型能较好地解释原子核的稳定性和密度特性。

液滴模型

核子环模型进一步发展为 液滴模型，将核比作带电液滴，核力相当于液滴表面张力，维持核子的聚集状态。

三、关键特性

尺寸与密度

原子核直径约10^-15米，体积仅占原子总体积的0.1%-0.2%，但集中了原子99.96%以上的质量，密度高达10^17 kg/m³。

强相互作用

核子间通过 强相互作用力（核力）维系，这是一种短程、强力的基本相互作用，使原子核保持稳定。

质量与能量

原子核的质量与核子数成正比，其能量巨大，例如1克铀-235完全裂变可释放约2000万吨能量。

四、研究方法

由于核力无法直接观测，科学家通过 粒子散射实验（如α粒子散射）和 核反应实验间接研究核结构。这些实验结果不断修正和完善核结构模型。

总结

原子核结构从核式模型到核子环、液滴模型的演变，体现了科学研究的迭代过程。当前模型虽无法完全描述核力，但为理解原子核的稳定性和核反应提供了重要基础。