In ein paar Worten, Physiker sind derzeit zuversichtlich zu sagen, dass es vier grundlegende Dinge gibt, die passieren:

1. Protonen und Neutronen kleben zusammen. (Die „starke Kernwechselwirkung“.)
2. Neutronen „zerfallen“ manchmal in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino. Manchmal kann dies auch in umgekehrter Richtung geschehen. (Die „schwache Kernwechselwirkung“, auch bekannt als „Betazerfall“ oder „Radioaktivität“.)
3. Positive Ladungen stoßen andere positive Ladungen ab und ziehen negative Ladungen an. (Die „elektromagnetische Wechselwirkung“, auch bekannt als „Chemie“ und „Licht“.)
4. Dinge fallen herunter. („Die Gravitationswechselwirkung“.)

(Ich habe gesagt, dass dies in der Reihenfolge der „abnehmenden alltäglichen Stärke“ geschieht, aber das ist nicht sehr präzise, da diese Dinge mit der Entfernung unterschiedlich skalieren usw. Aber das ist die ungefähre Reihenfolge, in der Sie über das Problem, das Sie interessiert, nachdenken sollten.)

Alles andere, an das Sie gewöhnt sind, wird durch diese 4 grundlegenden Wechselwirkungen verursacht. Wenn du zum Beispiel auf einem Stuhl sitzt, ist die Kraft, die dich aufrecht hält, insgeheim die Kraft der Elektronenwolken um die Kerne, die sich gegenseitig abstoßen; es sind also hauptsächlich die „elektromagnetischen“ Kräfte, die den „Gravitationskräften“, die dich nach unten ziehen, entgegenwirken.

Es gibt auch eine kleine Spitzfindigkeit, die diese 4 Wechselwirkungen nicht vollständig abdecken, aber jeder Physiker kennt sie: Sie besagt, dass „zwei identische Teilchen nicht in einem identischen Zustand bleiben können.“ Das bedeutet normalerweise, dass diese Teilchen immer höhere Energiezustände einnehmen müssen. Ein großer Teil der Struktur des Periodensystems geht auf diese Regel zurück! Diese Regel besagt letztlich, dass die Anzahl der Spalten, die man hinzufügt (wenn man Spalten zum Periodensystem hinzufügt), doppelt so hoch sein muss wie die nächste ungerade Zahl: Sie sehen also, dass wir zunächst 2 Spalten hinzufügen, dann 6 Spalten, dann 10 Spalten, dann 14 Spalten; die Physik besagt, dass die nächste Anzahl von Spalten, die man hinzufügen muss, 18 wäre, und dass das Muster zu sehen ist, wenn man durch 2 dividiert, man zuerst ein Paar hinzufügt, dann drei Paare, dann fünf Paare, dann sieben Paare: zunehmende ungerade Zahlen. Und das nur, weil jedes neue Elektron (a) weiter weg kreisen muss und (b) möglicherweise schneller rotiert.

Wenn also ein Kern immer größer wird, passiert etwas Ähnliches. Die Neutronen und Protonen kooperieren aufgrund der starken Kernwechselwirkung. Es stellt sich heraus, dass sie wirklich gerne aneinander kleben! Aber dann kommt der zweite Effekt zum Tragen: Wenn ein Kern zu viele Protonen hat, müssen sie sich in wirklich spinnigen Hochenergiezuständen im Kern befinden, weil die energieärmeren Zustände bereits von anderen Protonen besetzt sind! Es gibt aber auch Neutronenzustände mit niedrigerer Energie, die unbesetzt sind. Irgendwann wird es für ein Proton energetisch günstig, einen umgekehrten Beta-Zerfall in ein Positron plus ein Neutron plus ein Neutrino zu vollziehen, so dass das Neutron in den Zustand mit der niedrigsten Energie fallen kann.

Das ist es also, was die Neutronen im Kern tun: Sie sind „ungefähr so klebrig“ wie die Protonen, aber sie sind andere Teilchen, die die anderen Zustände einnehmen können.

Nun könnte man auch denken: „Oh, diese Protonen stoßen sich auch gegenseitig ab, aufgrund der elektromagnetischen Wechselwirkung.“ Das stimmt auch, aber es ist ein schwächerer Effekt als diese beiden. Dieser Effekt gleicht sich im Grunde bei einer bestimmten Atomzahl aus, die zufällig Eisen ist. Alle kleineren Atome werden durch die starke Kernkraft mehr dazu getrieben, zu größeren Atomen zu „verschmelzen“ und zu Eisen zu werden. Und alle größeren Atome werden eher durch die elektromagnetische Abstoßung dazu gebracht, sich in kleinere Atome zu „spalten“. (Aber natürlich kann es bis zu intrinsisch instabilen Ordnungszahlen wie Uran immer noch kleine stabile Zustände von Atomen geben, die größer als Eisen sind und die, wenn man ein Neutron in den Kern schießt, vielleicht auseinanderfallen, aber im Moment noch sicher herumwackeln.)

Siehe auch: Wikipedia-Artikel über stabile Nuklide und nukleare Bindungsenergien.