Ядерные силы
Ядерное взаимодействие свидетельствует о том, что в ядрах существуют особые ядерные силы, не сводящиеся ни к одному из типов сил, известных в классической физике (гравитационных и электромагнитных). Между составляющими ядро нуклонами действуют силы, значительно превышающие кулоновское отталкивание протонов в ядре. Ядерные силы удерживают нуклоны в ядре на расстоянии 
м несмотря на кулоновское отталкивание. Ядерное взаимодействие между нуклонами называется сильным взаимодействием.
Особенности ядерных сил:
- ядерные силы являются силами притяжения
- ядерные силы короткодействующие (на расстояниях м)
- ядерные силы не зависят от заряда нуклонов
- ядерные силы зависят от взаимной ориентации спинов нуклонов (протон и нейтрон образуют дейтрон только при антипараллельной ориентации спинов)
- ядерные силы обладают свойством насыщения (каждый нуклон взаимодействует с ограниченным числом нуклонов)
- ядерные силы имеют обменный характер (обмен
-мезонами) - ядерные силы не центральные
В 1947 году были открыты -мезоны, которые и обуславливают ядерное взаимодействие. Существуют 
, 
и 
-мезоны. Заряды и равны элементарному заряду 
, а массы - 
, где 
- масса электрона. Масса -мезона равна 
. Все эти частицы нестабильны. Время жизни и равно 
с, а для - 
с.
Расчеты показывают, что за это время жизни -мезоны могут удаляться от нуклона на расстояние м, то есть на расстояние действия ядерных сил. Существуют -мезоны только в присутствие своего носителя протона (p) и нейтрона (n). p и n «дышат» -мезонами.
Если нуклоны сближаются, то облака мезонов перекрываются. Происходит перемешивание мезонов и их поглощение. -мезон связывается протоном, а - нейтроном:
|
Протон испускает -мезон, а нейтрон его поглощает. Протон превращается в нейтрон, а нейтрон – в протон. Они меняются в ядре местами. Протон и нейтрон – два состояния нуклона.