양성자와 중성자는 서로 전기적으로 끌리지 않으므로 원자 핵에 왜 함께 붙어 있는지 궁금한 적이 있습니까? 강한 상호 작용은 강한 핵력을 생성하며, 입자가 충분히 가까울 때 함께 물질을 유지합니다.
강한 힘은 핵을 함께 유지합니다
강한 힘은 네 가지 기본력 중 하나입니다. 다른 세 가지는 전자기, 약한 힘 및 중력입니다. 강한 힘을 느끼기 위해 입자는 서로 매우 가까워 야하지만, 한 펨토미터 (10m)의 거리에서 강한 힘은 전자기보다 137 배, 약한 힘보다 백만 배, 무중력보다 100 배 더 강합니다.
.1 펨토미터 내지 3 펨토 미터의 범위에서, 강한 힘은 원자 핵을 형성하기 위해 핵 (양성자 및 중성자)에 결합한다. 또한 쿼크에서 양성자와 중성자를 형성하는 힘입니다. 약 0.8 펨토 미터의 거리에서, 글루온이라 불리는 질량이없는 입자는 양성자와 중성자를 만들기 위해 힘을 전달합니다. 양성자 또는 중성자의 질량의 약 99%는 강한 힘 필드 에너지로부터 발생한다. 쿼크는 측정 된 질량의 약 1% 만 기여합니다!
원자의 양성자, 중성자 및 전자
원자를 고려하십시오 :
전자는 음의 전하를 지니고 있으므로 원자 핵의 양성자에 끌립니다. 그러나 전자는 작고 매우 빨리 움직입니다. 그들은 위성이 지구 주위에 떨어지는 것처럼 핵 주위에 떨어집니다. 이론적으로 전자가 핵을 통과 할 수는 있지만 붙잡을 수는 없습니다. 핵은 다른 원자의 나머지 부분보다 밀도가 높지만 실제로는 거의 문제가 거의없고 전자는 방문보다 더 빨리 움직 이기에 너무 빨리 움직입니다.
양성자와 중성자는 서로 전기적으로 끌리지 않지만 충분히 가까워지면 메손이라는 입자를 교환하고 강한 힘에 의해 함께 결합 될 수 있습니다. 핵이 묶인 후에는 상당한 에너지가 필요합니다.
양전자는 양전하로 인해 서로 전기적으로 격퇴합니다. 그들이 고속으로 서로 접근하거나 압력에 의해 함께 강제되면 강한 힘이 함께 결합 할 수있을 정도로 가까워집니다. 전기 반발은 여전히 존재하므로 양성자를 추가하는 것보다 원자 핵에 중성자를 추가하는 것이 더 쉽습니다.
참조
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- Griffiths, David (1987). 기본 입자 소개 . John Wiley &Sons. ISBN 978-0-471-60386-3.
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- Kane, G.L. (1987). 현대 기본 입자 물리학 . 페르세우스 책. ISBN 978-0-201-11749-3.
