Номер 7, страница 52 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-10. Строение атома и атомного ядра. Вариант 2 - номер 7, страница 52.

Условие.

7. Какие силы позволяют нуклонам удерживаться в ядре?

А. Гравитационные.

Б. Электромагнитные.

В. Ядерные.

Решение.

Решение

Атомное ядро состоит из нуклонов — положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов. Чтобы ядро было стабильным, силы, удерживающие нуклоны вместе, должны быть значительно сильнее сил электростатического отталкивания между протонами. Проанализируем предложенные варианты сил.

А. Гравитационные. Гравитационные силы — это силы всемирного тяготения, действующие между любыми телами, обладающими массой. Нуклоны имеют массу, поэтому между ними существуют гравитационные силы притяжения. Однако эти силы чрезвычайно слабы. Гравитационное взаимодействие между нуклонами на много порядков слабее, чем электромагнитное отталкивание между протонами (примерно в $10^{36}$ раз), и абсолютно недостаточно для удержания ядра.

Б. Электромагнитные. Электромагнитные силы действуют между заряженными частицами. В ядре протоны заряжены положительно. Согласно закону Кулона, одноименные заряды отталкиваются. Следовательно, электромагнитные силы между протонами являются силами отталкивания и стремятся разрушить ядро. Эти силы противодействуют стабильности ядра, а не обеспечивают ее.

В. Ядерные. Ядерные силы (или сильное взаимодействие) — это особый вид сил, которые связывают нуклоны в ядре. Они обладают ключевыми свойствами, позволяющими им обеспечивать стабильность ядра:

• Они являются самыми сильными из всех фундаментальных взаимодействий, примерно в 100 раз превосходя электромагнитные силы.
• Это силы притяжения, действующие между любыми парами нуклонов (протон-протон, нейтрон-нейтрон, протон-нейтрон).
• Они являются короткодействующими, то есть проявляются только на очень малых расстояниях, сопоставимых с размерами ядра (порядка $10^{-15}$ м).

Именно эти мощные силы притяжения преодолевают кулоновское отталкивание протонов и удерживают нуклоны вместе.

Таким образом, силы, позволяющие нуклонам удерживаться в ядре, — это ядерные силы.

Ответ: В. Ядерные.