Hvor stærk er en atomkraft?

Kernekraften, også kendt som den stærke vekselvirkning, er en af ​​naturens grundlæggende kræfter og er ansvarlig for at binde protoner og neutroner sammen inde i et atoms kerne. Det er den stærkeste af de fire grundlæggende kræfter, der langt overstiger styrken af ​​den elektromagnetiske kraft, den svage kernekraft og tyngdekraften ved subatomare afstande. Her er nogle kvantitative mål for den stærke atomkraft:

1. Bindingsenergi:Den stærke kraft er ansvarlig for at holde nukleonerne (protoner og neutroner) sammen i kernen mod den frastødende elektromagnetiske kraft mellem positivt ladede protoner. Bindingsenergien pr. nukleon, som repræsenterer den energi, der kræves for at adskille en nukleon fra kernen, giver en indikation af styrken af ​​den stærke kraft. I gennemsnit er bindingsenergien pr. nukleon omkring 8 MeV (mega-elektronvolt) for stabile kerner. Det betyder, at der kræves en enorm mængde energi for at overvinde den stærke kraft og adskille nukleoner.

2. Sammenligning med andre kræfter:Som tidligere nævnt er den stærke kraft betydeligt stærkere end den elektromagnetiske kraft ved subatomare afstande. Forholdet mellem den stærke kraft og den elektromagnetiske kraft er cirka 10^36, hvilket indikerer, at den stærke kraft er omkring 10^36 gange stærkere. I modsætning hertil er den svage kernekraft meget svagere end både de stærke og elektromagnetiske kræfter, med et styrkeforhold på cirka 10^-13 sammenlignet med den stærke kraft. Tyngdekraften er på den anden side den svageste af de fire grundlæggende kræfter, med et styrkeforhold på cirka 10^-43 sammenlignet med den stærke kraft.

3. Range of the Strong Force:Den stærke kraft er en meget kort rækkevidde kraft. Den fungerer kun effektivt over afstande i størrelsesordenen 10^-15 meter, hvilket er omtrent på størrelse med en atomkerne. Ud over denne afstand bliver den stærke kraft ubetydelig. Dette er grunden til, at nukleoner kan bindes sammen inde i kernen, men den stærke kraft mærkes ikke ved større afstande mellem atomerne.

Sammenfattende er den stærke kernekraft en ekstremt kraftig kraft, der binder protoner og neutroner i atomkerner. Det er den stærkeste af de grundlæggende kræfter og dominerer over den elektromagnetiske kraft ved subatomare afstande. Dens rækkevidde er imidlertid meget kort, begrænset til afstande, der kan sammenlignes med størrelsen af ​​atomkerner.