Kjernepartikler

Kjernepartikler er partikler som befinner seg i atomkjernen. Hovedbestanddelene er protoner og nøytroner, som samlet kalles nukleoner. Protonen har positiv ladning, nøytronen er elektrisk nøytral, og massene til de to er omtrent like. Antallet protoner bestemmer hvilket grunnstoff kjernen tilhører (atomnummeret Z), mens summen av protoner og nøytroner gir massetallet A. Isotoper av samme grunnstoff har samme Z men ulikt A og ulik stabilitet.

Kjernepartikler holdes sammen av den sterke kjernekraften, som virker over svært korte avstander og motvirker den elektromagnetiske frastøtningen mellom protonene. Denne kraften gir kjernen bindingsenergien og avgjør hvilke kjerner som er stabile. I kjerner kan kjernepartikler delta i reaksjoner som fusjon, fisjon og radioaktiv omdannelse. Ved beta-omforming konverteres et nøytron til et proton eller omvendt, og det frigjøres elektroner (eller positroner) og nøytrinoer.

På et dypere nivå består nukleonene av kvarker – opp- og ned-kvarker – bundet sammen av gluoner, og dette beskrives av kvantekromodynamikk. Dette underliggende nivået forklarer partikkelens struktur og reaksjonsegenskaper i høyenergi prosesser.

Kjernepartikler har stor betydning i naturfag og teknologi. Forståelse av kjerner er sentral i kjemi, energiproduksjon through kjernekraft, og medisinske isotoper brukt i diagnostikk og behandling.