Номер 2, страница 302 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Каковы главные особенности ядерных сил?

Ядерные силы, также известные как сильное взаимодействие, — это силы, которые удерживают протоны и нейтроны (нуклоны) вместе в атомном ядре. Они являются проявлением фундаментального сильного взаимодействия, связывающего кварки в адроны. Главные особенности ядерных сил следующие:

• Сила притяжения и короткодействие

  Ядерные силы являются самыми мощными из всех известных фундаментальных взаимодействий в природе на малых расстояниях. Они примерно в 100 раз сильнее электромагнитного отталкивания между протонами в ядре. Однако их действие проявляется только на очень коротких расстояниях, порядка размера самого нуклона, что составляет примерно $10^{-15}$ м (1 фемтометр). На расстояниях, превышающих 2–3 фм, ядерные силы практически исчезают. Это свойство называется короткодействием. На очень малых расстояниях (менее 0,5 фм) силы притяжения сменяются силами отталкивания, что не позволяет нуклонам "слиться" друг с другом.
  Ответ: Ядерные силы — это чрезвычайно сильные силы притяжения, но действующие только на очень малых расстояниях, сравнимых с размером атомного ядра.

• Зарядовая независимость (изотопическая инвариантность)

  Ядерные силы не зависят от электрического заряда взаимодействующих нуклонов. Это означает, что сила взаимодействия между двумя протонами (p-p), двумя нейтронами (n-n) и протоном и нейтроном (p-n) примерно одинакова (если пренебречь гораздо более слабым электромагнитным взаимодействием между протонами). Это свойство позволяет рассматривать протон и нейтрон как два разных зарядовых состояния одной и той же частицы — нуклона.
  Ответ: Величина ядерного взаимодействия одинакова для пар нуклонов протон-протон, нейтрон-нейтрон и протон-нейтрон.

• Свойство насыщения

  Ядерные силы обладают свойством насыщения, что означает, что каждый нуклон в ядре взаимодействует только с ограниченным числом своих ближайших соседей, а не со всеми нуклонами в ядре. Это отличает их от дальнодействующих гравитационных и электромагнитных сил, где каждая частица взаимодействует со всеми остальными. Свойство насыщения приводит к тому, что удельная энергия связи (энергия связи, приходящаяся на один нуклон) примерно постоянна для большинства атомных ядер, начиная с гелия. Также это свойство объясняет, почему плотность ядерного вещества почти одинакова для всех ядер.
  Ответ: Каждый нуклон в ядре взаимодействует лишь с несколькими ближайшими соседями, а не со всеми нуклонами ядра.

• Нецентральный (тензорный) характер

  Ядерные силы не являются центральными. Это означает, что сила, действующая между двумя нуклонами, зависит не только от расстояния между ними, но и от взаимной ориентации их спинов относительно линии, их соединяющей. Эта зависимость от спинов (тензорная составляющая) приводит к тому, что некоторые ядра, например, ядро дейтерия (дейтрон), имеют несферическую форму (электрический квадрупольный момент).
  Ответ: Ядерные силы зависят от взаимной ориентации спинов нуклонов, что делает их нецентральными.