Modele Nucleare

Nucleul format din protoni si neutroni este o formatie stabila, ceea ce denota ca intre nucleoni se exercita forte atractive foarte puternice, care, cel putin la distante mici, compenseaza si intrec fortele de repulsie electrostatice dintre protoni.

Experientele de difuzie a particulelor au aratat ca la distante inferioare lui 10 cm nu se mai aplica riguros legea lui Coulomb, intrucat peste fortele de repulsie se suprapun fortele de atractie.

Cand echilibrul acestor forte este rupta apare radioactivitatea ( emisia spontana de particule din nucleu ) cu eliberarea unei energii foarte mari.

Experienta cu care sa demonstrat ca exista nuclee stabile , a dus la concluzia fireasca ca trebuie sa existe si forte de interactiune intre nucleoni, care sa ii lege in nucleu. Acestea se numesc forte nucleare. Ele nu depind invers proportional de patratul distantei dintre particule, ca in cazul celor electrice si actioneaza doar la distante foarte mici, care sunt limitate de principiul de incertitudine al lui Heisenberg

Ele sunt forte de bataie scurta, se anuleaza foarte repede cu distanta, spre deosebire de fortele coulombiene care se resimt inca la distante considerabile (forte de bataie lunga).

Considerand interactiunea dintre o particula ? si un nucleu, George Gamow a propus un model al nucleului atomic care sa ia in considerare actiunea combinata a repsingerii electrostatice si a atractiei nucleare

Reprezentand forta de respingere coulumbiana si forta de atractie nucleara, in functie de distanta dintre particula ? si nucleul tinta, se obtine graficul

Acest model permite o interpretare intuitiva a interactiunii complexe dintre particula ? si un nucleu tinta.

Marea majoritate a particulelor ? sunt imprastiate ca urmare a respingerii columbiene din partea nucleelor tinta si trec la distanta relativ mare de "centrul" nucleului

Daca bariera coulumbiana lipseste si un neutron se apropie de nucleu, aceasta are sansa de a "cadea" in "gaura" nucleului.

In consecinta, fortele de atractie nucleare vor actiona numai intre nucleonii vecini, iar fortele de repulsie electrostatice intre toti protonii din nucleu.

Aceste deosebiri vor conduce la o crestere mai rapida a numarului de neutroni decat de protoni pentru nucleele stabilite.