Теория:

Изучение состава атомного ядра началось только в начале \(XX\) столетия после появления модели атома Бора. В \(1919\) году Резерфордом была создана модель ядра, которое мало по размерам (в сравнении с размером атома) и имеет положительный заряд. В \(1932\) году был открыт нейтрон и выдвинута гипотеза о протон-нейтронном строении ядра (модель Гейзенберга — Иваненко).
Ядро характеризуется массовым и зарядовым числами. На начало \(XX\) века существование устойчивых ядер не могло быть объяснено, поскольку было известно лишь о кулоновском и гравитационном взаимодействии. Была выдвинута гипотеза о существовании так называемых ядерных сил, которые действуют на расстояниях порядка \(10^{-15}\) м и значительно больше кулоновских сил. Соответственно, появился вопрос о природе этих сил.
В \(1935\) году японский физик Юкава доказал, что природа ядерных сил может быть описана процессом обмена какими-то частицами между нуклонами. Эти частицы назвали пи-мезонами (или пионами). В \(1947\) году их обнаружили экспериментально, и было доказано, что масса заряженного пи-мезона \(274 m_e\), в то время как масса нейтрального — \(264 m_e\).
Экспериментально было доказано, что масса ядра меньше суммы масс входящих в него нуклонов. Разница была названа дефектом массы.