Rutherford:
He²⁺ ionokkal aranyf�stlemezt bomb�zott. A He²⁺ ionok nagy r�sze h�bor�tatlanul haladt �t a lemezen. Az atom pozit�v t�lt�s�, nagy t�meg�, kis �tm�r�j� alkot�r�sz�t atommagnak nevezte el. Az atommag t�meg�nek m�r�se a megfelel� atom vagy ion t�meg�nek m�r�s�vel oldhat� meg. K�s�rleti tapasztalat szerint az atommagok t�mege k�zel�t�leg egyenl� a hidrog�natommag t�meg�nek eg�sz sz�mszoros�val. MA~= A�MP. Az 'A' a t�megsz�m.
Az atommag elektromos t�lt�s�t legegyeszer�bben az atomi elektronok vizsg�lat�val megoldani. Ha egy nagy energi�val halad� elektron vagy foton az n=1 f�kvantumsz�m� �llapotb�l kil�ki az egyik ott l�v� elektront, akkor a meg�resedett �llapotba a magasabb energiaszintek valamelyik�r�l egy atomi elektron hamarosan lezuhan fotonkisug�rz�s k�zben. Ahhoz, hogy az elektron tat�san benn legyen az atommagban, az E_m=10^-10 J-n�l j�val m�lyebb elektromos energi�ra lenne sz�ks�g. Az elektron bez�rts�gb�l val� mozg�s�t az elektromos vonz�s nem k�pes f�ken tartani.

T�megspektroszk�pia:
Az atomok ionjai elektromos �s m�gneses mez�vel k�lcs�nhat�sba l�pnek. E mez�k�n �thaladva elt�r�lnek az eredeti mozg�sir�nyukt�l. Az elt�r�l�s m�rt�k�b�l kisz�m�thatjuk az ion t�meg�t. Az ion �gy m�rt t�meg�b�l levonva az elektronok t�meg�t, megkapjuk az atommag t�meg�t. A q t�lt�s� m t�meg� ion U gyors�t� fesz�lts�gen �thaladva v sebess�gre tesz szert: qU=mv²/2. A v sebess�g� ionokat homog�n m�gneses mez�be vezetik, az indukci�vonalakra mer�leges s�kban. Ekkor az ionok a Lorentz-er� hat�s�ra R sugar� k�rp�ly�n �llnak.

T�megdefektus:
(T�meghi�ny) Az atommagot alkot� nukleonok t�meg�sszeg�nek �s az atommag t�meg�nek a k�l�nbs�ge. A tapasztalat szerint az atommag t�mege kisebb, mint a magot alkot� r�szecsk�k t�meg�nek �sszege. A t�megdefektus az atom stabilit�sa m�tr�k�nek tekinthet�, ugyanis a t�meg energia ekvivalencia t�rv�ny �rtelm�ben a t�megdefektusnak megfelel� energiamennyis�get kell k�z�lni�k a maggal, hogy alkot�r�szeire bomolj�k. A t�megdefektus egyen�rt�k� a magnak nukleonokb�l val� keletkez�se alkalm�val felszabadult energi�val. Az atomenergia hasznos�t�sa a atommag�talak�t�sn�l a kiindul�si �s v�gterm�kek t�megk�l�nbs�g�nek megfelel� magenergia hasznos�t�s�t jelenti.

K�nny� magok:
2H, a deuteron egy protonb�l �s egy neutronb�l �ssze�llt atommag. A 2He, azaz k�t proton m�r nem marad egyed�l. A protonok k�z�tt fell�p� elektromos tasz�t�s �s a sz�k tartom�nyra bez�rt protonok mozg�sa f�l�tt nem k�pes �rr� lenni a k�t proton nukle�ris k�lcs�nhat�sa. 2He atommag nem l�tezik. A 3H, 3He, 4He atommagok l�teznek. Egy-egy nukleon mind t�bb m�sik nukleon er�s vonz�s�t �rzi: rohamosan m�ly�l az egy nukleonra jut� k�lcs�nhat�si energia. M�gis, a 2 protont �s 3 neutront tartalmaz� 5He izot�p, vagy a 3 protont �s 2 neutront tartalmaz� 5Li izot�p nem l�tezik a term�szetben.

Neh�z magok:
A nagyobb atommagokban egy-egy nukleon csak szomsz�dainak nukle�ris vonz�s�t �rzi, a t�volabb l�v�ket nem, hiszen a nukle�ris k�lcs�nhat�s hat�t�vols�ga kisebb a mag �tm�r�j�n�l. �gy az atommag belsej�ben egy-egy nukleon nukle�ris energi�ja f�ggetlen a mag �sszes nukleonlainak a sz�m�t�l.
Az atommag fel�let�nek k�zel�ben egy-egy nukleont nem szimmetrikusan vesznek k�r�l t�rsai. A fel�leti nukleon b sugar� k�rnyezete r�szbe �res. Ez�rt a fel�leten l�v� nukleonoknak nem olyan m�ly a nukle�ris energi�juk, mint a bel�l l�v�knek.

Energiav�lgy:
Egyetlen nukleonra �tlagosan jut� energia. A t�rfogati energi�b�l egy-egy nukleonra minden atommagban ugyanannyi jut.: Ezt megemeli a fel�leti energia, m�gpedig els�sorban a kisebb magokn�l, mert ezekn�l a nukleonok nagyobb h�nyada ker�l a fel�letre. Sok proton a Coulomb-energiatagot n�veli. Ha a protonok �s a neutronok sz�ma nagyon k�l�nb�zik, akkor pedig a Pauli-tag nagy. Mivel a nagyobb t�megsz�m� atommagokban sz�ks�gszer�en t�bb a proton is, a Coulomb- �s a Pauli-tag j�rul�ka a t�megsz�m n�vekedt�vel emelkedik. Az energiav�lgy legm�lyebb pontj�t az A=56, Z=26, azaz az ⁵⁶Fe t�j�k�n tal�ljuk. A kisebb magok fel� a v�lgy meredeken emelkedik, mert viszonylag nagy a fel�leti energiaj�rul�k. A nagyobb magok ir�ny�ban a v�lgy lank�san fut felfel�: a n�vekv� protonsz�m emeli a Coulomb-energi�t. Ez a proton-neutron-ar�ny eltol�s�val kiss� m�rs�keli a Pauli-energia, ez�rt a v�lgy elkanyarodik az A tengely ir�ny�ba, a nagyobb t�megsz�m� magok legm�lyebb energi�j� �llapot�t jelent�s neutront�ls�ly jellemzi.

Nukle�ris k�lcs�nhat�s:
Az atomag alkot�r�szeit �sszetart� er�. R�vid hat�t�vols�g�ak, s m�s er�t�pusokkal nem azonos�that�k. A hat�t�vols�gon bel�l lev� nukleonok igen nagy er�vel vonzz�k egym�st, ez�rt a mag stabilit�sa nagy. A magok k�t�si energi�ja nem a t�megsz�m n�gyzet�vel (A2), hanem csak A-val ar�nyos. Jellegzetes tulajdons�ga m�g, hogy f�ggetlenek a nukleonok t�lt�si �llapot�t�l.

R�dioaktivit�s:
Egyes elemek azon tulajdons�ga, hogy minden k�ls� beavatkoz�s n�lk�l, radi�akt�v sug�rz�s kibocs�t�sa k�zben elbomlanak, �s m�s elemekk� alakulnak. A term�szetes r�di�aktiv�t�s a term�szetben el�fordul� n�h�ny elemnek �s izot�pjainak tulajdons�ga. A 80-n�l nagyobb elemek rendsz�m� elemek �s n�h�ny k�nnyebb elem izot�pjai r�dioakt�vak. Mesters�gesen r�dioakt�vak azok az elemek �s elemek izot�pjai, amelyek a term�szetben nem fordulnak el�, �s mesters�gesen, atomm�gly�ban, gyors�t� berendez�sekben atom robban�sakor, r�dioakt�v besug�rz�s hat�s�ra lezajl� magreakci�kban keletkeznek. A r�di�akt�v boml�s sebess�g�t a felez�si id�vel, illetve a boml�si �lland�val jellemezz�k. A boml�s sebess�ge f�ggetlen a k�ls� t�nyez�kt�l.
A r�di�akt�v boml�sn�l fell�p� r�di�akt�v sug�rz�s 3 fajt�j�t ismerj�k: alfa-b�ta-gamma sugarakat. Az 'a' sugarak k�tszeresen ioniz�lt h�liumatomok, a boml�s ut�n kett�vel kisebb rendsz�m�, n�ggyel kisebb atoms�ly� elemet kapunk. A 'b' boml�sn�l a neutrino is kil�p az anyagb�l. A mag atoms�lya az elektron kis t�mege miatt nem v�ltozik, rendsz�ma viszont n�vekszik. A neutron protonn� vagy a proton neutronn� alakul �t elektron kibocs�t�sa vagy elnyel�se r�v�n. A 'g' sug�rz�s igen r�vid hull�mhossz�, nagy energi�j�, nagy �thatol�k�pess�g� elektrom�gneses sug�rz�s, amely mindig csak 'a' vagy 'b' sug�rz�ssal fordul el�. A r�di�aktiv boml�s �ltal keletkezett �j elem gyakran ism�t r�dioakt�v. Az aktivit�s m�rt�kegys�ge az 1 becquerel (boml�s/s).

Maghasad�s:
Az atommagok energia-felszabadul�ssal j�r� sz�thasad�sa. Hahn �s Strassmann fedezte fel, hogy a neh�z atommagok neutronok, nagy sebess�g� elektromos t�lt�ssel b�r� r�szecsk�k vagy gamma sugarak hat�s�ra k�nnyebb atommagokk� hasadhatnak sz�t. A maghasad�skor keletkezett r�szecsk�k �sszes t�mege kisebb, mint a hasad� mag t�mege. E t�megk�l�nbs�g alakul �t energi�v�. A felszabadul� energia legnagyobb r�sz�t a hasad�si tern�kek mozg�si energi�ja teszi ki; kisebb r�sze r�dioaktiv sug�rz�s form�j�ban jelentkezik. A hasad�si term�kek a m�sodperc t�rtr�sz�t�l t�bb ezer �vig terjed� id� alatt stabilis magokk� alakulnak �t. Minden egyes mag hasad�sakor �tlagban k�t vagy t�bb neutron keletkezik, s ezek �jabb maghasad�sokat hozhatnak l�tre. Ha a hasad� anyag mennyis�ge el�g nagy, akkor el�rhet� az az �llapot, melyn�l a neutronok s ezzel egy�tt a maghasad�sok sz�ma �lland� marad, vagy rohamosan n� (l�ncreakci�). Ha pl. ur�niumb�l a kritikus t�megn�l t�bb ker�l egy�v�, akkor a nagy sebess�ggel lefoly� l�ncreakci� k�vetkezt�ben hirtelen nagy mennyis�g� energia szabadul fel, robban�s j�n l�tre.

L�ncreakci�:
Olyan egym�s ut�n k�vetkez�, nagy sebess�g� reakci�k sorozata, amelyek mindegyik�ben keletkezik egy, a k�vetkez� l�nctag gyors lefoly�s�t okoz� term�k. Maghasad�si l�ncreakci� megy v�gbe az atomm�gly�ban �s az atombomb�ban. A l�ncreakci�t egy vagy n�h�ny neutron ind�tja meg. A neutron has�t pl. egy U²³⁵ magot. A hasad�skor felszabadul� neutronok tov�bbi ur�nmagokat has�tanak. Itt �jabb neutronok termel�dnek, ezek ism�t has�tanak. �nfenntart� hasad�si l�ncreakci�k csak akkor tudnak l�trej�nni, ha id�egys�g alatt a hasad�skor termel�d�tt neutronok sz�ma meghaladja a hasad�anyagb�l elt�vozott �s k�l�nf�le szennyez�d�seken hasad�s n�lk�l elnyel�d�tt neutronok sz�m�t. A hasad�anyagoknak ez�rt egyr�szt nagym�rt�kben mentesnek kell lenni�k, nehogy t�l sok neutron t�vozz�k bel�l�k has�t�s n�lk�l. Azt a hasad�anyag-m�retet vagy t�meget, ahol m�r l�trej�het �nfenntart� l�ncreakci�, kritikus m�retnek, vagy kritikus t�megnek nevezz�k.

Atomreaktor:
Az atommag energi�j�t gyakorlatilag hasznos�that� m�retekben felszabad�t� berendez�s, melyben a magreakci�k lefoly�sa szab�lyozhat�. Megk�l�nb�ztet�nk a k�nny� atommagok egyes�l�s�n alapul� f�zi�s reaktort �s a magok hasad�sakor felszabadul� energi�t hasznos�t� hasad�si reaktort. Az atomreaktor energiatermel� anyagai a hasad� k�miai elemek. A hasad� anyagok atommagjai kis energi�j�, lass� neutronok hat�s�ra k�t k�z�pneh�z magra hasadnak sz�t, mik�zben n�h�ny gyors neutron szabadul fel. Ezeket felszabad�tva �jabb maghasad�sok j�hetnek l�tre, �s �gy a folyamat l�ncreakci� alakj�ban folytat�dik. A nagy sebess�ggel sz�trep�l� k�z�pneh�z atommagok kinetikus energi�ja s�rl�d�ssal h�v� alakul, �gy jelentkezik hasznos�that� form�ban az atomenergia. A neutronok lass�t�s�ra moder�torokat haszn�lnak (grafit, neh�zv�z, v�z). A gyors neutronok a moder�tor atomjaival t�bbsz�r �tk�zve, fokozatosan lef�kez�dnek. A neutronf�l�sleget, amelynek n�veked�se robban�shoz vezetne, kadmium vagy b�rkarbid rudakkal nyeletik el, ezeket automatikus szab�lyoz� berendez�sek vez�rlik.

Magf�zi�:
Atommagok energiafelszabadul�ssal j�r� egyes�l�se. K�nny� atommagok igen nagy h�m�rs�kleten nehezebb magokk� egyes�lhetnek. Az egyes�l�skor keletkezett mag t�mege kisebb az egyes�l� magok t�meg�nek �sszeg�n�l. Az �gy fell�p� t�megk�l�nbs�gnek megfelel� energia a keletkez� �j r�szek mozg�si energi�j�v� alakul �t. Az elemek atomjai t�bb milli� fokos h�m�rs�kleten sokszorosan ioniz�lt atommagokk� �s elektronokk� bomlanak sz�t (plazma�llapot). A nagy h�m�rs�klet k�vetkezt�ben a plazm�t alkot� atommagok k�z�tt az �tk�z�sek igen gyakoriakk� v�lnak, s a magok sebess�ge is megn�vekszik. Ez lehet�v� teszi, hogy egyes magok a k�z�tt�k hat� elektromos tasz�t� er�t legy�zve el�g nagy val�sz�n�s�ggel egyes�ljenek. A magf�zi� sebess�ge adott h�m�rs�klet �s nyom�s mellett az egyes�l� magok anyagi min�s�g�t�l f�gg.