古典舞大鱼教学视频:核力是如何产生的？~？~

核力

在接受了原子核由质子和中子组成的假设后，人们不禁要问：带正电荷的质子怎么能聚集在一起呢?在中子发现前，人们只知道在自然界中有两种相互作用：电磁力和万有引力，两者都是长程力，大小都与距离的平方成反比．其中电磁力比万有引力强得多，单独核子间的万有引力远不能克服静电斥力而将质子聚到原子核这么小的体积中．为此物理学家认为有第三种相互作用存在，即核子间有核力作用．核力有以下特点：

①核力是一种强相互作用；且主要是吸引力，比库仑力大得多．实验证实．在吸引范围内，核力约是静电斥力的100倍．

②核力是短程力，只有当两核子间距离为原子核的尺度时，才有相互作用．当核子间距离大于0．8fm(1fm=l0-15m)时表现为吸引力，且随距离增大而减小；到l0fm时，核力几乎消失．而在距离小于0．8fm时，表现为斥力，可以阻止核子互相融合在一起．目前，对核子间距离r>0．8fm时的吸引范围了解得比较清楚；而对r<0.8fm时的核力还不十分清楚因为核子靠得这么近时，要了解它们间的相互作用，必须考虑到核子的内部结构，即要考虑到核子的组成物(夸克)间的相互作用，情况就变得复杂了．

③核力有饱和性．实验指出，所有核子结合成原子核时放出的能量(结合能)，近似与总的核子数成正比，每个核子的平均结合能是个常数，跟核子总数的多少无关，这就是核力的饱和性．这种饱和性使原子核呈现不可压缩性，即原子核的密度近似为常数．

核力

核子之间所特有的相互作用，强度大而力程短，在距离大约0.5×10-15m时主要为引力，能克服质子与质子之间的库仑斥力而使各核子结合成原子核。但核力随着核子间距离的增大而很快减弱，当距离大于2×10-15m左右时，就不发生作用了。现代原子能的利用、原子弹的爆炸，就是利用核裂变或核聚变时所放出的巨大能量。

核子之间存在着万有引力与电磁力。但是这些力并不能形成原子核。在原子核中，每一核子的平均结合能为1.1~8.6Mev，原子核内两核子之间的万有引力势能，大约只有10-38 Mev，可见它对核的形成影响极小。质子之间有静电斥力，质子、中子之间无静电作用力，所以静电力也不能使核子聚集。由此可见，核子之间一定存在着另一种很强的相互作用力。它将核子紧密地结合在一起形成原子核。这种力称为核力。核力有如下一些性质。

(1)核力与核子的电荷无关。质子与质子之间、中子与中子之间、质子与中子之间的核力都是相同的。利用质子或中子轰击氢原子，并比较两者的散射，在扣除了电磁作用以后，两者是相同的。

(2)核力是短程力。其作用范围在10-15m以内，从原子核对高能带电粒子的散射可以看出，对未能靠近原子核的那些粒子的散射，完全可以用电磁相互作用来解释。可是对靠近原子核的那些粒子的散射，都出现明显的偏差。这就是说，在10-15m之外，核力不起作用，仅有电磁相互作用。实验表明，在10-15m核力作用的范围内，核力比电磁力大100倍左右，比万有引力大1039倍，核力是一种强相互作用。

我们已经知道，带电粒子间的电磁相互作用是通过电磁场（交换光子）来实现的，核物理理论指出，核力也是一种交换力，1935年日本物理学家汤川秀树提出了核力的介子理论，这个理论认为核子之间的相互作用是通过一个核子放出一个p介子、另一个核子吸收这个p介子而形成的。p介子有三种带电状态：p+（带正电）、p–（带负电）、p0（中性）。质子和质子、中子和中子之间交换的是p0介子，交换前后各个核子的电荷不变；质子和中子之间交换的是p+、p–介子。下图是核力作用的示意图。

核子之间通过交换p介子产生核力

质子碰中子！叫“裂变”和“聚变”的