¿Qué es la saturación de las fuerzas nucleares?

Supongamos que un núcleo consta de Z protones y N neutrones, que se unen para formar el núcleo de la masa M (Z, N). La masa M (Z, N) del núcleo es menor que la suma de las masas de protones Z (Z * Mp) y N neutrones (N * Mn).

La diferencia entre estas masas es la energía de unión del núcleo, es decir

BE = M (Z, N) – {Z * Mp + N * Mn}

Esta energía de unión total es de Z + N = A nucleones en el núcleo.

La energía de unión por nucleón es (BE / A).

Se encuentra que esta energía de unión por nucleón es bastante constante en todo el rango de la tabla periódica.

Ahora, si cada nucleón en el núcleo pudiera interactuar con todos los demás nucleones en el núcleo, habría A * (A – 1) pares interactuando, es decir, la energía de unión total sería proporcional a A ^ 2, es decir, la energía de unión por nucleón sería han sido proporcionales a A, en lugar de ser independientes de A. Esto sucede porque la fuerza nuclear es de corto alcance y cae muy rápidamente más allá de un valor crítico, y los nucleones interactúan solo con sus primeros vecinos y no más allá de eso, es decir, su fuerza se satura. en una corta distancia

Las fuerzas entre partículas elementales pesadas, es decir, neutrones y protones, se investigan con la hipótesis de que emiten pares de electrones-positrones. También se supone que la interacción de las partículas pesadas con el campo de partículas ligeras es grande en comparación con la energía cinética de las partículas ligeras. Se muestra que resultan potenciales que son del mismo orden de magnitud que la energía cinética de las partículas de luz. Cuando muchas partículas pesadas interactúan, se descubre que la energía potencial total es proporcional al número de partículas pesadas.

si cada nucleón en el núcleo pudiera interactuar con cualquier otro nucleón en el núcleo, habría A * (A – 1) pares interactivos, es decir, la energía de unión total sería proporcional a A ^ 2, es decir, la energía de unión por nucleón tendría ha sido proporcional a A, en lugar de ser independiente de A. Esto sucede porque la fuerza nuclear es de corto alcance y cae muy rápidamente más allá de un valor crítico, y los nucleones interactúan solo con sus primeros vecinos y no más allá de eso, es decir, su fuerza se satura sobre A poca distancia.