Les nucléons (protons et neutrons) sont composés de quarks (up ou down).
Les quarks ont une charge fractionnelle, et sont retenus entre eux par l’interaction forte.
Les protons sont composés de deux up quarks, et de un down quark. Les neutrons varient par un seul quark : un up quark et deux down quarks.
Les quarks subissent l’interaction forte, une sorte de force de courte portée qui maintient les particules entre elles. Deux hadrons ensemble, comme un proton et un neutron dans le deutérium, subissent les restes de cette interaction. C’est ce qui explique pourquoi plusieurs protons peuvent rester ensemble dans le noyau, à condition qu’il y ait assez de neutrons. C’est ce qui explique aussi l’évolution de la proportion de neutrons dans un atome à mesure que son poids augmente : pour un gros atome, il faut bien plus de neutrons que de protons pour maintenir l’édifice.
Question de synthèse
Pourquoi les gros atomes (> Pb) sont-ils instables ?