![cover image](https://wikiwandv2-19431.kxcdn.com/_next/image?url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4b/NuclearReaction.svg/langro-640px-NuclearReaction.svg.png&w=640&q=50)
Forță nucleară
forță care acționează între protonii și neutronii atomilor / From Wikipedia, the free encyclopedia
Forța nucleară (sau interacțiunea nucleon-nucleon sau forța reziduală tare) este o forță care acționează între protoni și neutronii din atomi. Neutronii și protonii, ambii nucleoni, sunt afectați de forța nucleară aproape identic. Deoarece protonii au sarcină +1 e, ei interacționează printr-o forță electrică care tinde să-i îndepărteze unii de alții, dar la mică distanță forța nucleară de atracție este suficient de puternică pentru a depăși forța electromagnetică. Forța nucleară leagă nucleonii în nucleele atomice.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/ReidForce2.jpg/640px-ReidForce2.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f3/ReidPotential.jpg/640px-ReidPotential.jpg)
Forța nucleară este o atracție puternică între nucleoni la distanțe de aproximativ 1 femtometru (fm sau 1,0 × 10 -15 metri), dar scade rapid până la valori nesemnificative la distanțe de peste 2,5 fm. La distanțe mai mici de 0,7 fm, forța nucleară devine una de respingere. Această componentă de respingere este responsabilă de dimensiunea fizică a nucleelor, deoarece nucleonii nu pot ajunge mai aproape unii de alții decât permite forța. Prin comparație, dimensiunea unui atom, măsurată în angstromi (Å , sau 1,0 × 10 -10 m), este cu cinci ordine de mărime mai mare. Forța nucleară nu este însă simplă, deoarece depinde de spinul nucleonilor, are o componentă tensorială și poate depinde de impulsul relativ al nucleonilor.[2] Forța nucleară tare este una dintre forțele fundamentale ale naturii.
Forța nucleară joacă un rol esențial în stocarea energiei utilizate în energia nucleară și în armele nucleare. Este nevoie de lucru mecanic (energie) pentru a aduce împreună protonii încărcați electric împotriva forței electrice de respingere. Această energie este stocată atunci când protonii și neutronii sunt strânși împreună de forța nucleară pentru a forma un nucleu. Masa unui nucleu este mai mică decât suma totală a masei individuale a protonilor și a neutronilor. Diferența de masă este cunoscută sub denumirea de defect de masă(d), care poate fi exprimată în echivalent energetic. Energia(d) se eliberează atunci când un nucleu greu se separă în două sau mai multe nuclee mai ușoare. Această energie este energia potențială electromagnetică eliberată atunci când forța nucleară nu mai ține împreună fragmentele nucleare încărcate electric.[3][4]
O descriere cantitativă a forței nucleare se bazează pe ecuații care sunt parțial empirice. Aceste ecuații modelează energiile potențiale internucleonice, sau potențialele. (În general, forțele dintr-un sistem de particule pot fi modelate mai simplu prin descrierea energiei potențiale a sistemului, gradientul negativ al unui potențial(d) este egal cu vectorul forță.) Constantele pentru ecuatii sunt fenomenologice, adică sunt determinate prin adaptarea ecuațiilor la datele experimentale. Potențialele internucleon încearcă să descrie proprietățile interacțiunii nucleon-nucleon. Odată determinat, orice potențial dat poate fi folosit, de exemplu, în ecuația Schrödinger pentru a determina proprietățile mecanice cuantice ale sistemului nucleonic.
Descoperirea neutronului(d) în 1932 a arătat că nucleele atomice sunt formate din protoni și neutroni, ținuți împreună de o forță de atracție. Până în 1935, forța nucleară era imaginată ca fiind transmisă prin particule numite mezoni. Această dezvoltare teoretică cuprindea o descriere a potențialului Yukawa(d), un exemplu timpuriu de potențial nuclear. Mezonii, particule la început pur teoretice, au fost confirmați experimental în 1947. În anii 1970, s-a dezvoltat modelul quarkurilor(d), în care mezonii și nucleonii erau văzuți ca fiind compuși din quarkuri și gluoni. Prin acest nou model, forța nucleară, rezultată din schimbul de mezoni între nucleonii vecini, este un efect rezidual al forței tari.