Le noyau atomique désigne la région située au centre d'un atome constituée de protons et de neutrons (les nucléons). La taille du noyau (10 m) est environ 10 000 fois plus petite que celle de l'atome (10 m) et concentre quasiment toute sa masse. Les forces nucléaires qui s'exercent entre les nucléons sont à peu près un million de fois plus grandes que les forces entre les atomes ou les molécules. Un noyau instable est dit radioactif, il est sujet à une transmutation, soit spontanée soit provoquée par l'arrivée d'un neutron supplémentaire.