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<title>Nukleon</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Nukleon</span></h1>

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<p>Als <b>Nukleonen</b> [<style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r227981795">

/* start https://de.wikipedia.org/ */

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/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><span class="navigation-not-searchable"><span class="IPA"><a href="Liste_der_IPA-Zeichen" title="Liste der IPA-Zeichen"><span title="Aussprache im Internationalen Phonetischen Alphabet (IPA)" lang="zxx">nukleˈoːnən</span></a></span></span>] (<a href="Singular" title="Singular">Singular</a> <i>Nukleon</i> [<span class="navigation-not-searchable"><span class="IPA"><a href="Liste_der_IPA-Zeichen" title="Liste der IPA-Zeichen"><span title="Aussprache im Internationalen Phonetischen Alphabet (IPA)" lang="zxx">ˈnuːkleɔn</span></a></span></span>]; von <a href="Latein" title="Latein">lat.</a> <i>nucleus</i> „Kern“) bezeichnet man die beiden Teilchenarten, aus denen <a href="Atomkern" title="Atomkern">Atomkerne</a> bestehen, nämlich <a href="Proton" title="Proton">Protonen</a> und <a href="Neutron" title="Neutron">Neutronen</a>.

</p><p>Der experimentelle Befund, dass die an Atomkernen beobachtbare <a href="Starke_Wechselwirkung" title="Starke Wechselwirkung">starke Wechselwirkung</a> keinen Unterschied zwischen Proton und Neutron macht, brachte <a href="Werner_Heisenberg" title="Werner Heisenberg">Heisenberg</a> zu dem Konzept, die beiden Teilchenarten formal als zwei <a href="Zustand_(Quantenmechanik)" title="Zustand (Quantenmechanik)">Zustände</a> ein und derselben Teilchenart <i>Nukleon</i> zu betrachten;<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> die beiden Zustände unterscheiden sich nur durch eine Quantenzahl, die formal wie die <a href="Spinquantenzahl" class="mw-redirect" title="Spinquantenzahl">Spinquantenzahl</a> für Spin 1/2 erscheint und <a href="Isospin" title="Isospin">Isospin</a> heißt. „Nukleon“ wurde in der Folge zunächst zur Sammelbezeichnung für die beiden Teilchenarten. Die Anzahl der Nukleonen eines Atomkerns, die <a href="Massenzahl" title="Massenzahl">Massenzahl</a>, dient zur genauen Bezeichnung der Atomart (<a href="Nuklid" title="Nuklid">Nuklid</a>) wie z. B. „Sauerstoff-16“ oder „Eisen-56“, während die <a href="Ordnungszahl" title="Ordnungszahl">Ordnungszahl</a> die Anzahl der Protonen im Kern angibt.

</p><p>Im heutigen (2018) <a href="Standardmodell" title="Standardmodell">Standardmodell</a> sind Nukleonen definiert als diejenigen <a href="Baryon" title="Baryon">Baryonen</a>, die ausschließlich aus den leichten Up- und Down-<a href="Quark_(Physik)" title="Quark (Physik)">Quarks</a> zusammengesetzt sind und den Isospin 1/2 haben. Außer Proton und Neutron in ihren Grundzuständen gehören dazu auch <a href="Angeregter_Zustand" title="Angeregter Zustand">angeregte Zustände</a> mit einer solchen Quarkzusammensetzung, die sehr kurzlebigen Nukleonen<a href="Resonanz#Teilchenphysik" title="Resonanz">resonanzen</a>. Zählt man diese – wie in diesem Fall üblich – als eigene Teilchenarten, gibt es laut <a href="Particle_Data_Group" title="Particle Data Group">Particle Data Group</a> mindestens 16 und möglicherweise bis zu 29 Nukleonen (Stand 2015). Hierbei werden die <a href="Elektrische_Ladung" title="Elektrische Ladung">Ladungszustände</a> nicht unterschieden; Proton und Neutron sind bei dieser Zählweise also ein und dasselbe Nukleon.

</p><p>Die oben genannten je drei Quarks, die <a href="Valenzquark" class="mw-redirect" title="Valenzquark">Valenzquarks</a>, machen nur etwa 5 Prozent der <a href="Masse_(Physik)" title="Masse (Physik)">Masse</a> eines Nukleons aus. Die restliche Masse wird mit den <a href="Virtuelles_Teilchen" title="Virtuelles Teilchen">virtuellen</a> <a href="Seequark" title="Seequark">Seequarks</a> und <a href="Gluon" title="Gluon">Gluonen</a> erklärt. Die genaue Aufteilung ergibt sich nach 2018 veröffentlichten <a href="Quantenchromodynamik" title="Quantenchromodynamik">QCD</a>-Rechnungen zu: Quarks (konstituierenden Quarks und die Seequarks) rund 9 % zur Masse, die restlichen Anteile entstammen der <a href="Bewegungsenergie" class="mw-redirect" title="Bewegungsenergie">Bewegungsenergie</a> der Quarks mit rund ein Drittel, verursacht durch die Bewegungsenergie nach der Unschärferelation, da sie auf engem Raum „gefangen“ sind, und Beiträgen der Gluonen (ein Feldstärkebeitrag von rund 37 Prozent und ein anomaler Gluonenbetrag von rund 23 Prozent).<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Einer Gruppe im <a href="Forschungszentrum_J%C3%BClich" title="Forschungszentrum Jülich">Forschungszentrum Jülich</a> (Budapest-Marseille-Wuppertal-Kollaboration) gelang es 2008, die Massen von Proton und Neutron im Rahmen der QCD-Gittereichtheorie theoretisch mit einer Genauigkeit von 1 bis 2 Prozent zu berechnen.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die <a href="Simulation" title="Simulation">Simulationen</a> waren das Ergebnis von über zwei Jahrzehnten Forschung an Supercomputern, QCD in Gittereichformulierung und entsprechenden Algorithmen und war fehlerkontrolliert.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><span class="noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Wiktionary"></span></span></span><b><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Nukleon" class="extiw external" title="wikt:Nukleon">Wiktionary: Nukleon</a></b> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">J. Bleck-Neuhaus: <i>Elementare Teilchen.</i> 2. Auflage, Springer 2012, ISBN 978-3-642-32578-6, S. 509.</span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">André Walker-Loud: <cite style="font-style:italic">Viewpoint: Dissecting the Mass of the Proton</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Physics</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>11</span>, 19. November 2018 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://physics.aps.org/articles/v11/118">aps.org</a>).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Nukleon&rft.atitle=Viewpoint%3A+Dissecting+the+Mass+of+the+Proton&rft.au=Andr%C3%A9+Walker-Loud&rft.btitle=Physics&rft.date=2018-11-19&rft.genre=book&rft.volume=11" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">Yi-Bo Yang, Jian Liang, Yu-Jiang Bi, Ying Chen, Terrence Draper, Keh-Fei Liu, Zhaofeng Liu: <cite style="font-style:italic">Proton Mass Decomposition from the QCD Energy Momentum Tensor</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Physical Review Letters</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>121</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>21</span>, 19. November 2018, <a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220031-9007%22&key=cql">0031-9007</a></span>, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>212001</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.212001">10.1103/PhysRevLett.121.212001</a></span>, <a href="ArXiv" title="ArXiv">arxiv</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://arxiv.org/abs/1808.08677">1808.08677 [abs]</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Nukleon&rft.atitle=Proton+Mass+Decomposition+from+the+QCD+Energy+Momentum+Tensor&rft.au=Yi-Bo+Yang%2C+Jian+Liang%2C+Yu-Jiang+Bi%2C+...&rft.date=2018-11-19&rft.doi=10.1103%2FPhysRevLett.121.212001&rft.genre=journal&rft.issn=0031-9007&rft.issue=21&rft.jtitle=Physical+Review+Letters&rft.pages=212001&rft.volume=121" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Frank_Wilczek" title="Frank Wilczek">Frank Wilczek</a>: <cite style="font-style:italic">Mass by numbers</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Nature" title="Nature">Nature</a></cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>456</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>7221</span>, 26. November 2008, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>449–450</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/456449a">10.1038/456449a</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Nukleon&rft.atitle=Mass+by+numbers&rft.au=Frank+Wilczek&rft.date=2008-11-26&rft.doi=10.1038%2F456449a&rft.genre=journal&rft.issue=7221&rft.jtitle=Nature&rft.pages=449-450&rft.volume=456" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">S. Durr, Z. Fodor, J. Frison, C. Hoelbling, R. Hoffmann, S. D. Katz, S. Krieg, T. Kurth, L. Lellouch, T. Lippert, K. K. Szabo, G. Vulvert: <cite style="font-style:italic">Ab-initio Determination of Light Hadron Masses</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Science" title="Science">Science</a></cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>322</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>5905</span>, 21. November 2008, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1224–1227</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1126/science.1163233">10.1126/science.1163233</a></span>, <a href="ArXiv" title="ArXiv">arxiv</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://arxiv.org/abs/0906.3599">0906.3599 [abs]</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Nukleon&rft.atitle=Ab-initio+Determination+of+Light+Hadron+Masses&rft.au=S.+Durr%2C+Z.+Fodor%2C+J.+Frison%2C+...&rft.date=2008-11-21&rft.doi=10.1126%2Fscience.1163233&rft.genre=journal&rft.issue=5905&rft.jtitle=Science&rft.pages=1224-1227&rft.volume=322" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol>

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Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4042777-8">4042777-8</a></span> </div>

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