ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ
Τι δυνάμεις υπάρχουν στον πυρήνα;
Τα νουκλεόνια βρίσκονται σε μία αδιάκοπη κίνηση μέσα στον πυρήνα, συνεπώς έχουν τεράστια κινητική ενέργεια, λόγω της οποίας ο πυρήνας τείνει να διαλυθεί.
Ανάμεσα στα πρωτόνια αναπτύσσονται ηλεκτρικές απωστικές δυνάμεις, διότι κουβαλούν φορτία με το ίδιο πρόσημο.
Από τα παραπάνω συμπεραίνεται ότι πρέπει να υπάρχει και μία δύναμη, που να συγκρατεί τα νουκλεόνια στον πυρήνα, ώστε να μην διασκορπιστεί ο πυρήνας. Η δύναμη αυτή ονομάζεται πυρηνική ελκτική δύναμη, η οποία κυριαρχεί της απωστικής δύναμης μέσα στον πυρήνα.
Ιδιότητες ισχυρής πυρηνικής δύναμης
Είναι ίδια για όλα τα ζεύγη p-p, p-n, n-n, δηλαδή δεν κάνει διάκριση μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων .
Δρα μόνο μεταξύ γειτονικών νουκλεονίων και μόνο σε πολύ κοντινές αποστάσεις.
Έτσι κάθε νουκλεόνιο σε έναν πυρήνα δεν μπορεί να αλληλεπιδρά με ισχυρή πυρηνική δύναμη ταυτόχρονα με όλα τα άλλα νουκλεόνια , παρά μόνο με τα γειτονικά του νουκλεόνια.
Η κινητική ενέργεια των νουκλεονίων και η απωστική δύναμη μεταξύ των πρωτονίων τείνουν να αποσυνθέσουν τον πυρήνα, ενώ η ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι αυτή που τον κρατά ενιαίο.
Με άλλα λόγια η εμβέλεια των πυρηνικών δυνάμεων είναι πολύ μικρή.
Στον άνθρωπο δεν είναι αντιληπτή η πυρηνική δύναμη, λόγω της μικρής της εμβέλειας, καθώς αντιλαμβανόμαστε δυνάμεις μεγέθους εώς 10 m.
Όταν η απόσταση μεταξύ δύο πρωτονίων είναι μικρότερη από 2.10 m, η ισχυρή πυρηνική δύναμη υπερισχύει κατά πολύ της άπωσης Coulomb.
Όμως σε αποστάσεις μεγαλύτερες απο 2.10 m,αρχίζουν να υπερισχύουν οι απωστικές δυνάμεις.
-15
-15
-6
Ποιοί πυρήνες λ έγονται σταθεροί;
Σταθεροί πυρήνες είναι οι πυρήνες που δεν διαχωρίζονται σε πρωτόνια και νετρόνια, λόγω της πυρηνικής δύναμης που δρα μεταξύ των νουκλεονίων. Αναλυτικότερα έχουμε τους ελαφρείς πυρήνες, οι οποίοι είναι σταθεροί αν περιέχουν ίσους αριθμούς πρωτονίων και νετρονίων. Οι βαρείς πυρήνες είναι πιο σταθεροί, αν ο αριθμός των νετρονίων υπερβαίνει τον αριθμό των πρωτονίων και ο αριθμός των πρωτονίων είναι < 83.
Οι ελαφροί πυρήνες( πυρήνες με λιγα νουκλεόνια) είναι σταθεροί, αν Ζ=Ν.
Οι βαρείς πυρήνες είναι σταθεροί, αν Ν>Ζ, και Ζ<83.
Όταν Ζ=83, παρατηρείται αύξηση των απωστικών δυνάμεων μεταξύ των πρωτονίων, με αποτέλεσμα να διαλύεται ο πυρήνας.
Η σχέση αριθμού πρωτονίων και νετρονίων για τους σταθερούς πυρήνες( πράσινη στικτή γραμμή).