Ядерные силы

Удержать в очень малом ядре одноимённо заряженные и потому отталкивающиеся протоны могут только очень большие силы притяжения между нуклонами. Эти силы назвали ядерными.

Свойства ядерных сил изучают с помощью столкновений частиц высоких энергий, поэтому физику атомного ядра и физику элементарных частиц называют также физикой высоких энергий.

Основные свойства ядерных сил

Во-первых, ядерные силы очень велики: на расстояниях, сравнимых с размерами нуклонов, они примерно в 100 раз больше электрических сил. Только благодаря этому ядерные силы и удерживают вместе одноимённо заряженные протоны.

Во-вторых, ядерные силы являются короткодействующими, то есть имеют очень малый радиус действия — порядка 10^-14 - 10^-15 м (размеры ядра).

Этим ядерные силы кардинально отличаются от сил электрического взаимодействия, которые заметно проявляются на существенно больших расстояниях.

Как мы увидим ниже, размеры ядер определяются именно радиусом действия ядерных сил.

И наконец, силы, действующие между двумя нуклонами, не зависят от их электрического заряда: два протона взаимодействуют друг с другом так же, как протон с нейтроном или два нейтрона.

Это свойство ядерных сил называется зарядовой независимостью. Оно позволяет рассматривать протон и нейтрон как два состояния одной и той же частицы — нуклона.