ตัวอย่างของพลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งมีอะไรบ้าง

ตอบ:

องค์ประกอบทั้งหมดที่หนักกว่าไฮโดรเจนเป็นตัวอย่างของพลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่ง

คำอธิบาย:

แรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งจับกับโปรตอนและนิวตรอนเข้าด้วยกันเพื่อก่อให้เกิดนิวเคลียสของอะตอมที่หนักกว่าไฮโดรเจน มันทำงานในแง่ของพลังงานที่มีผลผูกพันซึ่งเป็นที่รู้จักกันว่าการขาดดุลมวล ตัวอย่างเช่นฮีเลียม -4 นิวเคลียสมีสองโปรตอนและสองนิวตรอน มวลของนิวเคลียสฮีเลียม -4 นั้นน้อยกว่ามวลของโปรตอนอิสระสองตัวและนิวตรอนอิสระสองตัว

จริงๆแล้วพลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งไม่ใช่กำลังพื้นฐาน มันเป็นผลตกค้างของแรงสีซึ่งผูกควาร์กเพื่อสร้างโปรตอนและนิวตรอน แรงสีสามารถผูกควาร์กในโปรตอนด้วยควาร์กในนิวตรอนที่อยู่ติดกัน นี่คือพลังที่แข็งแกร่ง

แรงยังอธิบายว่าดวงอาทิตย์จะรวมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมได้อย่างไร โปรตอนมีประจุบวกและผลักกัน ที่อุณหภูมิและความดันในแกนกลางของดวงอาทิตย์โปรตอนสองตัวสามารถเข้าใกล้มากพอที่แรงที่แข็งแกร่งเอาชนะแรงขับไฟฟ้าสถิตและผูกโปรตอนสองตัวให้กลายเป็นฮีเลียม -2 ที่ไม่เสถียรสูง โปรตอนจะสลายตัวกลายเป็นนิวตรอนเป็นครั้งคราว ปฏิกิริยาต่อไปจะเกิดขึ้นจนกว่าจะมีการผลิตฮีเลียม -4 และปลดปล่อยพลังงานที่จับกัน

แรงที่แข็งแกร่งนั้นอยู่ในระยะสั้นมากและสามารถจับกับโปรตอนและนิวตรอนที่อยู่ติดกันได้เท่านั้น แรงแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ในช่วงนานซึ่งหมายความว่าโปรตอนทุกตัวในนิวเคลียสจะผลักกัน สิ่งนี้อธิบายว่าทำไมองค์ประกอบที่หนักมากจึงไม่เสถียร พลังที่แข็งแกร่งไม่แข็งแรงพอที่จะเอาชนะแรงผลักไฟฟ้าสถิตได้