Звернемо увагу на дуже важливу відмінність між електричними і магнітними полями. Відомо, що електричні поля легко екрануються. Екранувати ж магнітні поля значно важче.
Які ж частинки екранують електростатичні сили протонів в ядрах атомів? Нейтрони, звичайно, нейтрони, більше нікому. Тоді найпростіша схема ядра атома гелію може бути такою, як показано на (рис. 49, а).
Мал. 49. Схеми ядра атома гелію
Якщо нейтрон виявиться між двома протонами (рис. 49, а), то він буде екранувати їх електричні поля і таким чином послаблювати електростатичні сили відштовхування. Оскільки магнітні поля проникні для нейтрона, то присутність нейтрона між двома протонами послабить електростатичні сили, відразливі протони, але не послабить магнітні сили, які зближують їх, так як протони і нейтрони з'єднують їх різнойменні магнітні полюси. Так формується структура з двох протонів і одного нейтрона, яка є ядром ізотопу атома гелію. В Природі існує 0,000138% атомів гелію, які мають таке ядро.
На рис. 49, b показаний другий варіант формування ядра атома гелію. Тут два нейтрона екранують електричні поля двох протонів. Таку схему ядра атома гелію можна вважати більш кращою, так як при такій схемі компоновки ядра електростатичні сили відштовхування, що діють між двома протонами, ослаблені сильніше, ніж в схемі, показаної на рис. 49, а. Крім того, у цієї схеми обидва протона мають вільні магнітні полюси для взаємодії з електронами.
Відзначимо, що ядро атома гелію в більшості ядерних реакцій виділяється у вигляді позитивно зарядженого освіти, званого альфа часткою (рис. 49, b). Порядковий номер 2 хімічного елемента гелію відноситься до ряду магічних чисел, що характеризують особливу стійкість ядра цього елемента. Наступні магічні числа 8 і 20. Далі ми розглянемо структуру ядра атома кисню з магічним числом 8 і ядро атома кальцію з магічним числом 20 і переконаємося, що причиною стійкості цих ядер є їх геометрична симетричність.
У варіантах можливої компоновки ядра атома гелію (рис. 49) нейтрони екранують частину електричних силових ліній протонів. За рахунок цього сили електростатичного відштовхування протонів зменшуються. Величина ж магнітних сил, що з'єднують між собою протони і нейтрони, майже не змінюється, що і забезпечує такий сукупності частинок міцність і стійкість.
Звернемо увагу на можливий варіант компонування ядра атома гелію, показаний на рис. 49, с. Кількість атомів гелію, ядра яких складаються з двох протонів і двох нейтронів (рис. 49, b, c), становить 99,999862%. Час життя атомів гелію, в ядрах яких 4 або 6 нейтронів, обчислюється мілісекундами.