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原子核（げんしかく、英語でAtomic nucleus）は、単に核ともいい、原子の中心に位置する核子の塊。正電荷を帯びている。核子は、水素原子では陽子一個のみ、それ以外は陽子と中性子から成る。
原子と比べて原子核は非常にサイズが小さく、水素原子以外でそのような狭い空間に正電荷をもった陽子が複数存在することは、互いに大変な大きな斥力（電磁気力）を受けていることとなる。これに打ち勝って原子核を安定に存在させているのは、中性子の存在にある。陽子、中性子のような核子間には中間子を媒介した核力が引力として働いており、これが電磁気的反発力に打ち勝って原子核を安定化させている。
原子核の質量を半実験的に説明する、ヴァイツゼッカー＝ベーテ(Weizsaecker-Bethe)の半実験質量公式（原子核質量公式、他により改良された公式が存在する）がある。
原子核の安定性は、陽子、中性子の数と深く関わっており、特に原子核を安定にさせる数（魔法数）が存在する（←液滴モデル、集団運動モデル、その他？）。
全元素中において、最も安定な原子核は鉄56（陽子26個、中性子30個）の原子核である。