Номер 1, страница 177, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 11. Квантовые явления. Параграф 104. Ядерные силы и ядерные реакции. Вопросы и задания - номер 1, страница 177.

Условие.

1. Как соотносится ядерное взаимодействие с другими видами взаимодействий в природе?

Решение.

В природе существует четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное (ядерное), электромагнитное, слабое и гравитационное. Они различаются по интенсивности (силе), радиусу действия и объектам, на которые распространяются.

Сильное (ядерное) взаимодействие является самым мощным из всех. Оно действует на очень малых расстояниях, сопоставимых с размером атомного ядра (порядка $10^{-15}$ м), и отвечает за удержание протонов и нейтронов (нуклонов) вместе, образуя стабильные ядра. Именно сильное взаимодействие преодолевает мощное электростатическое отталкивание между одноименно заряженными протонами в ядре. На больших расстояниях его сила стремительно падает до нуля, поэтому оно относится к короткодействующим силам.

Электромагнитное взаимодействие по силе уступает сильному примерно в 100 раз. Оно действует между электрически заряженными частицами и является дальнодействующим (его интенсивность убывает пропорционально квадрату расстояния). Это взаимодействие определяет структуру атомов (удерживая электроны на орбитах), лежит в основе химических связей, света, электричества и магнетизма.

Слабое взаимодействие значительно слабее сильного и электромагнитного. Оно также является короткодействующим (радиус действия еще меньше, чем у сильного, $\approx 10^{-18}$ м) и отвечает за некоторые виды радиоактивных превращений, например, за бета-распад.

Гравитационное взаимодействие — самое слабое из всех четырех. Оно является универсальным, так как действует на все частицы, обладающие массой или энергией. Как и электромагнитное, оно является дальнодействующим. Несмотря на свою слабость на микроуровне, гравитация доминирует в макромире, управляя движением планет, звезд и галактик.

Таким образом, соотношение фундаментальных взаимодействий можно охарактеризовать по двум ключевым параметрам:

По интенсивности (в порядке убывания): сильное > электромагнитное > слабое > гравитационное. Если принять силу сильного взаимодействия за 1, то относительные интенсивности остальных составят: электромагнитное $\approx 10^{-2}$, слабое $\approx 10^{-6}$, гравитационное $\approx 10^{-38}$.

По радиусу действия: сильное и слабое являются короткодействующими, а электромагнитное и гравитационное — дальнодействующими.

Ответ: Ядерное (сильное) взаимодействие — самое интенсивное, но при этом самое короткодействующее из четырех фундаментальных взаимодействий природы. Оно превосходит по силе электромагнитное примерно в 100 раз и на много порядков — слабое и гравитационное. Его ключевая роль заключается в обеспечении стабильности атомных ядер за счет удержания нуклонов вместе, несмотря на электростатическое отталкивание протонов. За пределами ядра его действие практически не проявляется.