Em mais algumas palavras, os físicos neste momento estão confiantes em dizer que há quatro coisas fundamentais que acontecem:

1. Os botões e os neutrões colam-se. (A “forte interação nuclear”.)
2. Neutrons às vezes “se desfazem” em prótons, elétrons e antineutrinos. Às vezes isso pode acontecer ao contrário, também. (A “interação nuclear fraca”, também conhecida como “decaimento beta” ou “radioatividade”.)
3. Cargas positivas repelem outras cargas positivas e atraem cargas negativas. (A “interação eletromagnética”, também conhecida como “química” e “luz”.)
4. Coisas caem. (“A interação gravitacional”.)

(Eu disse que estas estavam em ordem de “diminuição da força diária”, mas isso não é muito preciso dado que estas coisas escalam de forma diferente com a distância, etc. Mas esta é a ordem aproximada que você deveria estar pensando sobre o problema que lhe interessa.)

A cada outra coisa que você está acostumado é causado por estas 4 interações fundamentais. Por exemplo, quando você está sentado em uma cadeira, secretamente a força que o segura é uma força de nuvens de elétrons em torno de núcleos que se repelem uns aos outros, então esta é principalmente a força “eletromagnética” em jogo contra as forças “gravitacionais” que o puxam para baixo.

Existe também uma leve sutileza que estas 4 interações não cobrem completamente, mas todo físico sabe disso: diz que “duas partículas idênticas não podem permanecer em um estado idêntico”. Isso geralmente significa que essas partículas têm que ocupar estados cada vez mais altos de energia. Acontece que grande parte da estrutura da tabela periódica vem desta regra! Esta regra acaba por dizer que o número de colunas a adicionar (quando se adicionam colunas à tabela periódica) tem de ser o dobro do número ímpar seguinte: assim, vê-se que começamos por adicionar 2 colunas, depois adicionamos 6 colunas, depois adicionamos 10 colunas, depois adicionamos 14 colunas; a física diz que o número seguinte de colunas a adicionar seria 18 e que o padrão é visto quando se divide por 2, primeiro adiciona-se um par, depois três pares, depois cinco pares, depois sete pares: números ímpares crescentes. E isto só porque cada novo elétron precisa estar (a) orbitando mais longe e (b) possivelmente girando mais rápido.

Assim como um núcleo fica cada vez maior, uma história semelhante acontece. Os nêutrons e prótons cooperam devido à forte interação nuclear. Eles, afinal, gostam mesmo de se colar um ao outro! Mas então o segundo efeito toma forma: se um núcleo tem demasiados prótons, eles têm de estar em estados realmente giratórios de alta energia no núcleo, porque os estados de baixa energia já estão ocupados por outros prótons! Mas existem estados de neutrões de baixa energia que estão desocupados. Em algum momento, torna-se energeticamente favorável para um próton inverter a decadência para um positron mais um nêutron mais um neutrino, para que o nêutron possa cair nesse estado de energia mais baixa.

Então é isso que os nêutrons fazem no núcleo: eles são “tão pegajosos” quanto os prótons, mas são partículas diferentes que podem ocupar os outros estados.

Agora você também pode pensar, “oh, esses prótons estão se repelindo também, devido à interação eletromagnética”. E isso é verdade, mas é um efeito mais fraco do que qualquer um destes. Esse efeito basicamente se equilibra a um certo número atômico, que por acaso é o Ferro. Todos os átomos menores são impulsionados mais pela forte força nuclear para querer “fundir” juntos em átomos maiores, tentando ser ferro. E todos os átomos maiores são mais movidos pela repulsão eletromagnética para querer “fissionar” separados em átomos menores. (Mas, claro, até você chegar a números atômicos intrinsecamente instáveis como o urânio, você ainda pode ter pequenos estados estáveis de átomos maiores que o de ferro, onde se você disparar um nêutron no núcleo ele pode se desfazer, mas por enquanto ele está sacudindo em segurança.)

Veja também: Artigos da Wikipédia sobre nuclídeos estáveis e energias de ligação nuclear.