Wir wissen, dass die Protonen in einem Kern positiv geladen sind, während die Neutronen keine Ladung besitzen; Wir wissen auch, dass sich ungleiche Ladungen anziehen. Warum bleibt der Kern intakt, obwohl in ihm eigentlich keine elektrostatische Anziehungskraft vorhanden sein soll? Warum gibt es stattdessen keine Abstoßung zwischen den gleich geladenen Protonen?
Kurze Antwort: die starke Kernkraft.
Die starke Kernkraft bindet Nukleonen (Protonen und Neutronen) aneinander. Sie ist eine Kraft mit sehr kurzer Reichweite, weshalb sie nur über Entfernungen in der Größenordnung von Atomkernen wirkt. Zwischen den Protonen herrscht Abstoßung, weshalb mit zunehmender Protonenzahl immer mehr Neutronen zur Stabilisierung des Kerns benötigt werden (siehe Atommasse relativ zur Ordnungszahl im Periodensystem). Mehr Nukleonen (Protonen und Neutronen) bedeuten eine stärkere Kraft, und mehr Neutronen bedeuten mehr Platz zwischen den Protonen, wodurch die Abstoßung verringert wird. Zusammen können diese Effekte einen stabilen Kern erzeugen.
Stabil ist hier ein relativer Begriff, da es bei vielen Isotopen zum Kernzerfall kommt, bei dem die jeweilige Anzahl an Protonen und Neutronen nicht langfristig (manchmal sehr lange) stabil ist. Alle Elemente oberhalb von Blei im Periodensystem haben zu viele Protonen und sind alle radioaktiv, da keine Anzahl von Neutronen in der Lage ist, die Atome vollständig gegen nuklearen Zerfall zu stabilisieren. Dies ist teilweise auf die Proton-Proton-Abstoßung zurückzuführen, auf die Sie sich beziehen.
Die starke Kraft wird auch als Farbkraft bezeichnet, die Quarks durch den Austausch von Gluonen zusammenhält. Die Kraft, die Protonen und Neutronen zusammenhält, kann auch als Restfarbkraft bezeichnet werden. Andere Namen, die ich auch gehört habe, sind verbleibende Kernkraft und verbleibende starke Kraft.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/forces/funfor.html#c2
p.s. Einige Berechnungen können mit Pionen durchgeführt werden.
QMechaniker