Ydinsynteesi
Ydinsynteesi eli nukleosynteesi on tapahtuma, jossa uusi atomiydin muodostuu olemassa olevista vapaista nukleoneista eli protoneista ja neutroneista. Ensimmäiset nukleonit syntyivät alkuräjähdyksessä gluonien avulla, kun maailmankaikkeuden lämpötila oli laskenut alle kymmenen miljoonan celsiusasteen lämpötilaan. Suurin osa nukleosynteeseistä tapahtuu tähdissä, jotka ovat tuottaneet ja tuottavat edelleen kaikki heliumia raskaammat alkuaineet.
Atomiydin
Saman alkuaineen kaikissa atomiytimissä on sama määrä protoneja. Sen sijaan neutronien lukumäärä voi samankin alkuaineen atomeissa poiketa toisistaan. Tällöin on kyseessä saman alkuaineen eri isotoopit. Protonien lukumäärää sanotaan ytimen tai atomin järjestysluvuksi eli atomiluvuksi, neutronien lukumäärää neutroniluvuksi ja näiden summaa massaluvuksi.
Ydin koostuu protoneista ja neutroneista, joita yhteisellä nimellä kutsutaan nukleoneiksi. Molemmat koostuvat vielä pienemmistä hiukkasista, kvarkeista. Vahva vuorovaikutus sitoo kvarkit nukleoneiksi sekä nämä edelleen ytimiksi.