Nukleon

Kwarksamestelling van ’n nukleon

Proton (p): uud

Neutron (n): udd

Antiproton (p): uud

Antineutron (n): udd

’n Proton (p) is saamgestel uit twee opkwarke (u) en ’n afkwark (d): uud. ’n Neutron (n) het een opkwark (u) en twee afkwarke (d): udd. ’n Antiproton (p) het twee op-antikwarke (u) en ’n af-antikwark (d): uud. ’n Antineutron (n) het ’n op-antikwark (u) en twee af-antikwarke (d): udd. Die kleure van individuele kwarke is arbitrêr, maar al die kleure (rooi, groen en blou) moet teenwoordig wees.

Nukleon is die versamelnaam van neutrone en protone in fisika en chemie. Albei maak deel van die atoomkern uit. Die getal nukleone in ’n kern bepaal ’n isotoop se massagetal.

Tot die 1960's is nukleone beskou as elementêre deeltjies, wat nie uit kleiner deeltjies bestaan nie. Nou is dit bekend dat hulle saamgestelde deeltjies is wat uit kwarke bestaan wat deur die sogenaamde sterk wisselwerking gebind word. Die wisselwerkings tussen twee of meer nukleone word internukleonwisselwerkings of kernkrag genoem, wat ook deur die sterk wisselwerking meegebring word. (Voor die ontdekking van kwarke het die term "sterk wisselwerking" net na internukleonwisselwerkings verwys.)

Nukleons val op die grens waar deeltjiefisika en kernfisika oorvleuel. Deeltjiefisika, veral kwantumchromodinamika, verskaf die basiese vergelykings wat die eienskappe van kwarke en die sterk wisselwerking verduidelik. Hierdie vergelykings verduidelik kwantitatief hoe kwarke saam kan bind in protone en neotrone (en al die ander hadrone). Wanneer meervoudige nukleone egter saam voorkom in ’n atoomkern (nuklied), word hierdie basiese vergelykings te moeilik om regstreeks op te los. In plaas daarvan word nukleone bestudeer in kernfisika, die veld van nukleone en hul wisselwerkings deur middel van benaderings en modelle soos die kernskilmodel. Hierdie modelle kan nuklied-eienskappe suksesvol verduidelik, soos byvoorbeeld of ’n spesifieke nuklied radioaktiewe verval ondergaan of nie.

Die proton en neutron is albei barione en fermione. Die proton het ’n positiewe elektriese lading en die neutron ’n lading van nul; die proton se massa is net sowat 0,13% of minder van dié van die neutron. Hulle kan dus beskou word as twee toestande van dieselfde nukleon, en saam vorm hulle ’n isospindoeblet (I = ¹⁄₂). In isospinruimte kan neutrone in protone omgesit word deur SU(2)-simmetrieë, en omgekeerd.