Hozirgi vaqtda atom yadrosida ko‘p sonli elementar zarracha lar kashf qilingan. Ulardan eng muhimlari protonlar bilan neytronlardir. Bu ikkala zarracha nuklon deyila digan yadro zarrachasining ikki turli xil holati sifatida qaraladi. Elementar zarrachalarning muayyan massasi va zaryadi boladi. Protonning massasi 1,0073 m. a. b. ga va zaryadi + 1 ga teng. Neytronning massasi 1,0087 m. a. b. ga, zaryadi esa nolga teng (zarracha elektr neytraldir). Proton bilan neytronning massasini deyarli bir xil deyish mumkin.
Neytron kashf etilgandan keyin tez orada rus olimlari D.D.Ivanenko bilan Y.N.Gapon yadro tuzilishining proton— neytron nazariyasini yaratdilar (1932). Bu nazariyaga muvofiq vodorod atomining yadrosidan boshqa barcha atomlarning yadrolari Z protonlar bilan (A—Z) neytronlardan tarkib topgan, bunda Z — elementning tartib raqami, A — massa soni.
Massa soni A atom yadrosidagi protonlar Z bilan neytron larning N umumiy sonini ko‘rsatadi, ya’ni
A=Z+N
Proton bilan neytronlarni yadroda tutib turuvchi kuchlar yadro kuchlari deyiladi. Bular juda qisqa masofalarda (10-15 m atrofida) ta'sir etuvchi nihoyatda katta kuchlar bo‘lib, itarilish kuchlaridan katta bo‘ladi. Bu kuchlarning tabiatini-yadro fizikasi o'rganadi.
Tekshirishlar shuni ko‘rsatdiki, tabiatda bitta elementning massasi turlicha bolgan atomlari mavjud bolishi mumkin ekan. Masalan, xlorning massasi 35 va 37 bolgan atomlari uchraydi. Bu atomlarning yadrolarida protonlar soni bir xil, lekin neytronlarning soni turlicha boladi.
Elementning yadro zaryadlari bir xil, lekin massa sonlari turli olia bolgan atom turlari izotoplar deyiladi.
Har qaysi izotop ikkita kattalik: massa soni (tegishli kimyo viy element belgisining chap tomoni yuqorisiga yoziladi) va tartib raqami (kimyoviy element belgisining chap tomoni pastiga yozi ladi) bilan xarakterlanadi.
Elementning atom massasi uning barcha tabiiy izotoplari massalarining shu izotoplarning tarqalganlik darajasi e’tiborga olingan o‘rtacha qiymatiga teng.
Masalan, tabiiy xlorning 75,4 foiz massa soni 35 bolgan izotopdan va 24,6 foiz massa soni 37 bolgan izotopdan iborat: xlorning o'rtacha atom massasi 35,453.
Yadro reaksiyalari — bu atom yadrolarining elementar zarrachalar bilan va bir-biri bilan o‘zaro ta’sirlashishi natijasida o‘zgarishidir. Bunday reaksiyalarning tenglamalarini yozish massa va zaryadning saqlanish qonunlariga asosiangan. Bu degan so‘z, tenglamaning chap qismida massalar yig‘indisi bilan zaryadlar yig'indisi tenglamaning o‘ng qismidagi massalar yig'indisi bilan zaryadlar yig‘indisiga teng bo‘lishi kerak, demakdir.
Siklotron qurilmasi yaratilgandan (1930) keyin juda ko‘p turli-tuman yadro reaksiyalari kashf qilindi va tekshirildi.Yadro reaksiyalarining tenglamalarini qisqacha yozish ko‘p qollaniladi. Dastlab boshlanglch yadroning kimyoviy belgisi yozila di, so‘ngra (qavs ichida) reaksiyani vujudga keltirgan zarracha va reaksiya natijasida hosil bolgan zarracha qisqacha belgilanadi, shundan keyin hosil boigan yadroning kimyoviy belgisi qo‘yiladi. Bunda boshlangich va hosil bolgan yadrolaming simvollarida faqat massa sonlari qo‘yiladi, chunki yadrolarning zaryadlarini D.l.Mendeleyevning element lar davriy sistemasidan oson aniqlash mumkin.