Magkomponensek

Magkomponensek, vagy nucleonok, a atommag legfontosabb alkotóelemei. Ezek a részecskék a protonok és neutronok két típusa, amelyek a magban találhatók és a nukleáris kölcsönhatások alapját képezik. A magkomponensek összehangolt működése adja az atommag stabilitását, a különböző isotópok kialakulását és a magreakciók lefolyását.

A magkomponensek töltése és megkülönböztetése alapján proton és neutron. A proton pozitív töltésű, a neutron semleges. Spinjük 1/2, így fermionok. Tömegeik nagyon hasonló: a proton tömege közel 938 MeV/c^2, a neutroné kb. 939,6 MeV/c^2. Ebben a kettősségben jelenik meg az isospin fogalma, amely a proton-neutron két állapotát egyonosított szisztematikus szinten kezeli.

A magkomponensek belső szerkezete a kvark-gluon dinamika szintjén zajlik. A proton quark összetétele uud, a neutron udd; őket a gluonok kötik össze. Valójában a kvarkokat és a gluonokat leíró QCD a futballpályához hasonlóan bonyolult, alacsony energián pedig effektív modellek írják le a nucleonok viselkedését és a közöttük lévő erős kölcsönhatást.

Az atommagban a magkomponenseket az erős kölcsönhatás tartja össze, amely rövid hatótávolságú és erősen saturált. Ennek következtében alakul ki a kötési energia, amely megmutatja, mennyire stabil egy adott mag. Általában a kötési energia körülbelül 8 MeV per nukleon; a stabilitást befolyásolja a Z, N aránya és a mágikus számok jelenléte.

A magkomponensek leírására több elméleti megközelítés létezik, például a héjmodell, amely a nucleonok energia szintjeit és a stabil magokat magyarázza, illetve egyéb effektív modellisk. A magkomponensek vizsgálata nélkülözhetetlen a nukleáris reakciók, a magfizika és a nukleáris energia megértéséhez.