Gdyby jądro powiększyć do rozmiarów monety, wówczas cały atom miałby rozmiar stadionu. Wnioskować można, iż atom w zdecydowanej większości jest pusty w środku.

 

Oddziaływania pomiędzy poszczególnymi nukleonami świadczą o istnieniu tzw. sił jądrowych, które różnią się od dużo słabszych oddziaływań grawitacyjnych czy elektromagnetycznych. Siły jądrowe są krótkozasięgowe, zanikają w odległości ok. 2×10-15 m, i są niezależne od ładunku elektrycznego. Oznacza to, że nie rozróżniają one typów nukleonów (czyli protonów od neutronów) i wiążą je ze sobą na niewielkich odległościach w obrębie samego jądra.

W powszechnej świadomości utarła się wizja jądra jako zwartego obiektu złożonego ze ściśle połączonych ze sobą nukleonów. Jednakże wiele eksperymentów wykazało, iż wewnętrzna struktura jądra jest dużo bardziej skomplikowana, a nukleony układają się w powłoki.

Schodząc na jeszcze głębszy poziom dowiemy się, iż nukleony posiadają także swoją wewnętrzną strukturę. Zbudowane są z kwarków – silnie oddziałujących cząstek elementarnych, które samodzielnie nigdy nie mogą występować w przyrodzie. Znanych jest sześć typów kwarków i tyleż samo antykwarków, jednakże nukleony składają się tylko z dwóch z nich, tzw. kwarków górnych („u”) oraz dolnych („d”). Proton posiada skład kwarkowy „uud”, natomiast neutron „udd”.

Jak dotąd nikomu nie udało się odkryć wewnętrznej struktury kwarków, toteż przyjmuje się je za najmniejsze i niepodzielne cząstki stanowiące budulec jąder atomowych.