Ядерные силы

Как удерживается большое число протонов в ядре? Ведь они обладают одним зарядом. Ученые анализировали это чтобы получить представления о ядерных силах.

- Ядерные силы короткодействующие, они по своей природе отличаются от кулоновских сил. Расстояния действия ядерных сил 1 ферми, это следует из того, что атомы в молекуле не слипаются. Если мы не сблизим частицы на расстояние 1 ферми, то они не провзаимодействуют. На меньших расстояниях притяжение сменяется отталкиванием.

- Силы, действующие между нуклонами не зависят от заряда частицы. Это свойство называется зарядовой независимостью ядерных сил.

- Ядерные силы зависят от взаимной ориентации спинов нуклонов. Например, нейтрон и протон удерживаются вместе только в том случае, если их спины параллельны друг другу.

- Ядерные силы не являются центральными. Их нельзя представлять направленными вдоль прямой, соединяющей центры нуклонов.

- Ядерные силы обладают свойством насыщения. Каждый нуклон в ядре взаимодействует с ограниченным числом нуклонов. Насыщение проявляется в том, что удельная энергия связи с увеличением числа нуклонов в ядре не растет, а остается постоянной.

Энергия связи не зависит от того, заряжены частицы или нет – это зарядовая независимость.
Имеется зависимость от направления спинов.
Если спины протона и нейтрона сонаправлены, то связь между ними осуществится.
Ядерные силы не являются центральными силами и не обладают свойствами насыщения.

Каждый нуклон взаимодействует с определенным (ограниченным) числом нуклонов.

В 1936 году Юкава придумал, что между нейтроном и протоном, нейтроном и нейтроном, протоном и протоном постоянно идет обмен частицами – π-мезонами. В 1947 году π-мезоны были обнаружены. Существуют положительные и отрицательные π-мезоны (пионы).