Резидуална јака нуклеарна сила

Нуклеарна везивна енергија по нуклеону за неке изотопе.

Нуклеарна сила или резидуална јака нуклеарна сила је сила која делује између два или више нуклеона. Нуклеарна интеракција подразумева механизам нуклеарне силе, односно опис на који начин нуклеони интерагују једни с другима што се као последица манифестује као физички мерљива величина, нуклеарна сила.

Нуклеарна сила је сила која веже протоне и неутроне у атомском језгру. На позитивно наелектрисане протоне које чине језгро делује Кулонова сила и без присуства неке друге јаке силе, језгро би се одмах распало. Међутим, јака краткодометна нуклеарна сила делује привлачно на све нуклеоне у језгру и тако чини језгро на окупу. Величина атомских језгара одређена је растојањем на којем нуклеарна сила постаје одбојна, зато што чим се нуклеони приближе на мање растојање, одбијање постаје врло јако.

Нуклеарна интеракција се сматра последицом јаке интеракције, па је према томе и добила назив. Разумевање нуклеарне интеракције засновано је на експериментима расејања и на познавању нуклеарних везивних енергија лаких језгара.

Особине

Јачина нуклеарне силе између два нуклеона у зависности од њиховог растојања: на врло малим растојањима нуклеарна сила је врло одбојна, а затим та одбојност нагло опада са растојањем и на око 0,7 фм нуклеарна сила постаје привлачна. Максимум привлачности силе се налази на око 1 фм растојања, док са већим растојањима она експоненцијално опада и на око 2,5 фм њено дејство је занемарљиво.

Нуклеарна сила је краткодометна и делује привлачно на нуклеоне на растојањима од око 1 фм (1x10⁻¹⁵ метара). Нуклеарна сила експоненцијално опада са растојањем и постаје занемарљива већ на растојањима од 2.5 фм. На растојањима испод 0,7 фм нуклеарна сила постаје одбојна.

Формула за израчунавање нуклеарне силе није једноставна, јер је то тензорска величина која укључује спинове нуклеона и може да зависи од релативног импулса нуклеона.

Фејнманов дијаграм

Фејнманов дијаграм јаке интеракције између протона и неутрона уз размену виртуелног неутралног пиона. На приказаном дијаграму време протиче с лева на десно.

Деловање нуклеарне силе се може објаснити као размена лаких мезона, као што су пиони.

Види још

• Јака интеракција
• Нуклеон
• Нуклеарна везивна енергија

Литература

• Gerald Edward Brown and A. D. Jackson, The Nucleon–Nucleon Interaction, (1976) North-Holland Publishing, Amsterdam ISBN 0-7204-0335-9
• Ruprecht Machleidt and I. Slaus, "The nucleon–nucleon interaction", J. Phys. G 27 (2001) R69 (topical review).
• E.A. Nersesov, Fundamentals of atomic and nuclear physics, (1990), Mir Publishers, Moscow, ISBN 5-06-001249-2
• P. Navrátil and W.E. Ormand, "Ab initio shell model with a genuine three-nucleon force for the p-shell nuclei", Phys. Rev. C 68, 034305 (2003).