Par quoi est assurée la cohésion des protons et des neutrons dans le noyau atomique?
Давайте вспомним что есть электрические силы. Мы привыкли к тому, что положительные и отрицательные заряды притягиваются (кулоновское притяжение). Нам так рассказывают с детства. А если вдуматься, почему они притягиваются? На самом деле, притяжение «+» и «–» связано с тем, что частицы обмениваются фотоном.
Ядерные силы отдаленно напоминают кулоновское взаимодействие тем, что при взаимодействии двух нуклонов (двух протонов, протона с нейтроном или двух нейтронов) происходит обмен виртуальной частицей, называемой пи-мезоном или «пионом» - примерно так же, как при взаимодействии двух заряженных частиц имеет место обмен фотоном. Но фотон легкий, а пион тяжелый, поэтому радиус действия ядерных сил маленький. При этом «ядерный заряд» таков, что это силы притяжения. Потенциал нуклонного взаимодействия называется потенциалом Юкавы и имеет вид $U(r) = - g \dfrac{e^{-r/r_0}}{r}$, где $g$ - константа взаимодействия, $r$ - расстояние между двумя частицами, а $r_0$ - характерный масштаб действия потенциала ("масштаб экранировки").