Nuklearne sile (fizika)

Izvor: Wikipedia

Nuklearne sile su sile koje deluju između nukleona u jezgru atoma. Zahvaljujući njihovom delovanju, jezgro je stabilan sistem.

U fizici nije poznat zakon (formula) kojim su određene nuklearne sile, ali su eksperimentalno utvrđene osnovne osobine ovih sila.

Nuklearne sile su najjače sile u prirodi, imaju kratak domet, električno su nezavisne, imaju svojstvo zasićenja. Da nije tako, protoni se ne bi mogli održati zajedno u jezgru (rastojanja između protona u jezgru su veoma mala, pa su vrlo jake odbojne kulonovske interakcije). Radijus jezgra je, zapravo, rastojanje na kojem se oseća delovanje nuklearnih sila. Još je Radeford svojim ogledima utvrdio da na pozitivno naelektrisanu α- česticu sve do rastojanja od 10-15 m deluje elektrostatička (kulonova) sila, a tek kada čestica priđe na manje rastojanje, na nju počinju da deluju druge sile – te druge sile su nuklearne sile. Dakle, domet nuklearnih sila je manji od 10-15 m.

Eksperimenti pokazuju da nuklearne sile ne zavise od naelektrisanja: iste sile deluju između dva protona kao i između dva neutrona, odnosno kao između jednog protona i jednog neutrona. Nuklearne sile pokazuju svojstvo zasićenosti u smislu da jedan nukleon stupa u vezu samo sa nukleonima koji ga neposredno okružuju. Na to ukazuje eksperimentalno utvrđena činjenica da je specifična energija veze jezgra skoro konstantna:

ƒ = Ev/A ≈ const

pa je Ev ≈ const ∙ A. Dakle, energija veze jezgra srazmerna je broju nukleona. Ako bi svaki nukleon interagovao sa svakim drugim, onda bi energija veze bila srazmerna sa brojem parova nukleona, a broj parova je A(A - 1).

Na osnovu nekih eksperimenata utvrđeno je da i nuklearne sile malo zavise od spina nukleona - nešto su jače kada su spinovi nukleona istog smera, nego kada su suprotno orijentisani.