Tanto os prótons quanto os nêutrons são formados de quarks. A presença dos nêutrons, que também exercem força nuclear forte entre si e com os prótons, é que garante a estabilidade do núcleo, uma vez que, só havendo prótons, a força de atração nuclear forte não seria suficiente para anular a repulsão elétrica. Quando há menos nêutrons o núcleo emite nêutrons ou partículas alfa para estabilizar-se. Uma partícula alfa (núcleo do hélio) é um arranjo particularmente estável, de modo que pode-se dizer que, dentro no núcleo, temos várias partículas alfa e uns ou outros prótons ou nêutrons extras. A força nuclear forte não depende da carga elétrica e sim da chamada "carga de cor" que é uma propriedade dos quarks. Isto não tem nada a ver com o conceito ótico de cor. Assim como a interação eletromagnética é mediada por fótons, a nuclear forte é mediada por glúons, que também são bósons intermediários. A diferença é que ela tem um alcance bem reduzido, enquanto a eletromagnética tem alcance infinito. Esta força mantém os quarks unidos dentro do próton e do nêutron e também se estende para fora deles para outros prótons e nêutrons vizinhos, mas não os afastados. Por isto é chamada de "cola". A repulsão elétrica se dá entre cada próton e todos os outros do núcleo, não só os vizinhos.
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