Nukleon

Als Nukleonen [nukleˈoːnən] (Singular Nukleon [ˈnuːkleɔn]; lat. nucleus „der Kern“; auch „Kernteilchen“) bezeichnet man die Atomkernbausteine, also jene Teilchen, aus denen Atomkerne bestehen, nämlich Protonen und Neutronen.

Nukleonen sind alle Baryonen, die ausschließlich aus den leichten Up- und Down-Quarks zusammengesetzt sind und den Isospin 1/2 haben. Diese Definition umfasst neben Proton und Neutron auch angeregte Zustände mit der Quarkzusammensetzung (uud) und (udd), die extrem kurzlebigen Nukleonenresonanzen. Die Particle Data Group sieht die Existenz von 16 Nukleonen als gesichert (evidence is certain) oder so gut wie gesichert (evidence ranges from very likely to certain) an und hat Hinweise auf weitere 13 Nukleonen (Stand: 2015). Hierbei werden die Ladungszustände nicht unterschieden; Proton und Neutron sind bei dieser Zählweise also ein und dasselbe Nukleon.

Die Quarks besitzen nur 5 % der Masse der Nukleonen, die restlichen 95 % der Masse entstammen der Bindungsenergie und der Bewegungsenergie der Quarks. Einem Forscherteam am Forschungszentrum Jülich gelang es, die Masse von Protonen und Neutronen auf theoretischem Weg zu berechnen. Die Simulationen bestätigen die Grundlagen der Quantenchromodynamik.

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