Protoni, neutroni e...

Per poter parlare dei protoni e neutroni occorre partire dagli atomi.
Gli atomi sono i mattoncini della materia ed hanno un nucleo (in cui risiede tutta la loro massa) ed una nuvola elettronica costituita dagli elettroni che girano intorno (che ne costituiscono il volume).
L'atomo più semplice (l'idrogeno) ha un nucleo costituito da un solo protone ed una nuvola costituita da un solo elettrone.
Ora l'elettrone è una particella carica negativamente con massa pressoché nulla mentre il protone è una particella pesante (pesa quanto un atomo di idrogeno) con carica positiva.
Le due cariche si attraggono tra loro per cui l'elettrone che ruota vorticosamente intorno al nucleo non si allontana perché è attratto dalla carica opposta e non cade sul nucleo per la forza centrifuga (perdonatemi qualche imprecisione scientifica a fini divulgativi) che tende ad allontanarlo. Pensate alla giostra con i seggiolini volanti, quando gira i seggiolini tendono ad allontanarsi ma sono trattenuti dalla catena.
Gli atomi più grandi hanno poi nel nucleo altre particelle. Sono particelle dello stesso peso dei protoni ma senza carica e vengono definiti neutroni.
I neutroni servono a stabilizzare il nucleo perché per gli atomi più grandi dell'idrogeno la presenza di più protoni (tutti con carica uguale) destabilizzerebbe il nucleo in quanto cariche uguali si respingono. Pensate a due calamite e cercate di avvicinarle tra loro con le cariche uguali, non ci riuscirete perché si respingerebbero.
In definitiva gli elettroni generano il volume degli atomi ruotando intorno al nucleo (come i pianeti intorno al sole) ed impediscono che i nuclei si avvicinino troppo mentre i nuclei contenenti i protoni (carichi positivamente) ed i neutroni (senza carica) costituiscono la massa della materia.
Se non ci fossero gli elettroni e potessimo mettere i nuclei uno vicino all'altro la materia sarebbe pesantissima ed una punta di spillo peserebbe quanto un pianeta.
Quando i nuclei sono molto grandi allora il rapporto tra neutroni e protoni (che tende normalmente ad essere vicino ad 1) può variare e si possono avere nuclei instabili. Tali nuclei si possono rompere o emettendo delle particelle (elettroni chiamati particelle beta, neutroni o nuclei di elio carichi positivamente dette particelle alfa) o possono anche dividersi in nuclei più piccoli. Tale rottura può anche essere provocata dall'impatto di un neutrone e si chiama "fissione nucleare". La fissione nucleare avviene con liberazione di energia per cui stiamo parlando delle reazioni che avvengono nei reattori nucleari di cui tanto oggi si dibatte.
In definitiva i protoni ed i neutroni sono le particelle elementari che costruiscono (insieme agli elettroni) tutta la materia attraverso i poco più di 100 atomi diversi che a loro volta si combinano per dar luogo ad una infinità di molecole anche grandissime.
Tre particelle una di carica negativa senza massa (elettrone), una di carica positiva di massa per convenzione uguale ad 1 (protone) ed una senza carica sempre di massa 1 (neutrone) sono le responsabili di tutta la materia esistente così come la conosciamo. E nessun sapientone mi venga a dire che esistono anche le particelle subnucleari perché non gli rispondo (almeno educatamente).
L' alchimista