Protonen und Neutronen werden durch den Austausch von Mesonen zusammengehalten. Das ist ganz ähnlich wie bei den Quarks, die ja durch den Austausch von Gluonen zusammenhalten. Anstatt Farben auszutauschen, tauschen die Protonen und Neutronen Quarks aus. So kann ein Teilchen, das ein Proton ist, ein Meson aussenden und im nächsten Moment ein Neutron sein. Du kannst dies in der Animation links dargestellt sehen.

Die Teilchen, die entstehen, wenn Protonen und Neutronen durch Mesonen zusammengehalten werden, nennen wir Nuklei (Einzahl: Nukleus). Da Protonen und Neutronen die einzigen Teilchen sind, die in einem Nukleus vorkommen, nennen wir sie auch Nukleonen.

Im Gegensatz zu den Hadronen, die immer eine spezielle Anzahl von Quarks haben müssen, damit sie farbneutral sind, kann ein Nukleus eine beliebige Anzahl von Nukleonen haben. So hat zum Beispiel ein Helium-Nukleus meistens zwei Protonen und zwei Neutronen, und ein Meitnerium-Nukleus hat 109 Protonen und 159 Neutronen.

Nuklei müssen sich also keine Sorgen über ihre Farbladung machen, haben aber auch ihre Probleme: Wenn das Verhälnis zwischen den Protonen und Neutronen nicht optimal ist, ist der Nukleus unstabil. Die verschiedenen Kräfte, die im Nukleus sind, sind nicht ausgegelichen. Bei unstabilen Nuklei wird es Veränderungen im Nukleus geben, bis sich die Kräfte stabilisiert haben. Wir nennen diese Veränderungen Zerfälle.

Rechts kannst du deinen eigenen Nukleus bauen und testen, ob er stabil ist oder zerfällt. Die verschiedenen Zerfälle werden wir später noch genauer anschauen.

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