Még néhány szóval, a fizikusok jelenleg magabiztosan állítják, hogy négy alapvető dolog történik:

1. Protonok és neutronok összetapadnak. (Az “erős magkölcsönhatás”.)
2. A neutronok néha “szétesnek” protonra, elektronra és antineutrínóra. Néha ez fordítva is megtörténhet. (A “gyenge nukleáris kölcsönhatás”, más néven “béta-bomlás” vagy “radioaktivitás”.)
3. A pozitív töltések taszítják a többi pozitív töltést, és vonzzák a negatív töltéseket. (Az “elektromágneses kölcsönhatás”, más néven “kémia” és “fény”.)
4. A dolgok leesnek. (“A gravitációs kölcsönhatás”.)

(Azt mondtam, hogy ezek a “csökkenő mindennapi erősség” sorrendjében vannak, de ez nem túl pontos, tekintve, hogy ezek a dolgok a távolsággal különbözőképpen skálázódnak stb. De ez az a durva sorrend, amiben a téged érdeklő problémáról gondolkodnod kell.)

Minden mást, amihez hozzászoktál, ez a 4 alapvető kölcsönhatás okoz. Például amikor egy székben ülsz, titokban az erő, ami fent tart, az az atommagok körüli elektronfelhők egymást taszító ereje, tehát itt elsősorban az “elektromágneses” erők játszanak közre, szemben a téged lefelé húzó “gravitációs” erőkkel.”

Van egy kis finomság is, amit ez a 4 kölcsönhatás nem fed le teljesen, de minden fizikus ismeri: azt mondja, hogy “két azonos részecske nem maradhat azonos állapotban”. Ez általában azt jelenti, hogy ezeknek a részecskéknek egyre magasabb energiájú állapotokat kell elfoglalniuk. Kiderült, hogy a periódusos rendszer szerkezetének nagy része ebből a szabályból ered! Ez a szabály végső soron azt mondja, hogy az oszlopok számának, amit hozzáadunk (amikor oszlopokat adunk a periódusos rendszerhez), a következő páratlan szám kétszeresének kell lennie: tehát azt látjuk, hogy először 2 oszlopot adunk hozzá, majd 6 oszlopot, majd 10 oszlopot, majd 14 oszlopot; a fizika szerint a következő oszlopszám, amit hozzáadunk, 18 lenne, és a minta akkor látható, amikor osztunk 2-vel, először egy párt adunk hozzá, majd három párt, majd öt párt, majd hét párt: növekvő páratlan számok. És ez csak azért van, mert minden egyes új elektronnak (a) távolabb kell keringenie, és (b) esetleg gyorsabban kell forognia.

Amint tehát az atommag egyre nagyobb és nagyobb lesz, hasonló történet történik. A neutronok és a protonok az erős magkölcsönhatás miatt együttműködnek. Kiderül, hogy nagyon szeretnek egymáshoz tapadni! De aztán beindul a második hatás: ha egy atommagban túl sok proton van, akkor ezeknek nagyon pörgős, nagy energiájú állapotokban kell lenniük az atommagban, mert az alacsonyabb energiájú állapotokat már más protonok foglalják el! De vannak olyan alacsonyabb energiájú neutronállapotok, amelyek nem foglaltak. Egy bizonyos ponton egy proton számára energetikailag kedvezővé válik a fordított béta-bomlás egy pozitronra plusz egy neutronra plusz egy neutrínóra, így a neutron ebbe a legalacsonyabb energiájú állapotba eshet.

A neutronok tehát ezt teszik az atommagban: “nagyjából ugyanolyan ragadósak”, mint a protonok, de más részecskék, amelyek más állapotokat is elfoglalhatnak.

Most azt is gondolhatnánk, hogy “ó, azok a protonok is taszítják egymást, az elektromágneses kölcsönhatás miatt”. És ez igaz is, de ez egy gyengébb hatás, mint bármelyik. Ez a hatás alapvetően kiegyenlítődik egy bizonyos atomi számnál, ami történetesen a vas. Az összes kisebb atomot inkább az erős magerő hajtja arra, hogy nagyobb atomokká akarjanak “összeolvadni”, és megpróbáljanak vassá válni. Az összes nagyobb atomot pedig az elektromágneses taszítás inkább arra készteti, hogy kisebb atomokra “hasadjon” szét. (De persze amíg nem jutunk el az olyan, önmagában instabil atomszámokhoz, mint az urán, addig még mindig lehetnek a vasnál nagyobb atomok kis stabil állapotai, ahol ha egy neutront lősz az atommagba, akkor lehet, hogy szétesik, de egyelőre biztonságosan rázkódik.)

See also: Wikipédia szócikkei a stabil nuklidokról és a magkötési energiákról.