ملتقى الفيزيائيين العرب - سر تماسك النواة...؟؟

بسم الله الرحمن الرحيم

الذرة في اليونانية ATOMS تعني غير قابل للتجزئة وتتألف الذرة من النواة والتي تتمركز فيها كل شحنة وكتلة الذرة وهي ذات شحنة موجبة وتدور حولها الإلكترونات ELECTRONS ذات الكتلة Me=0.000548(u) حيث((u الواحدة الذرية المتبعة في تقدير كتل الجسيمات في الفيزياء النووية )) وشحنةهذه الإلكترونات سالبة وذلك لتأمين استقرار الذرة وهذا ما يعرف بالنموذج الكواكبي الذي فرضه رذرفورد عام 1912 وفسره نيلزبور من بعده .

نعلم أن النواة هو جسيم غير متمركز يتكون من النيوترونات وهي جسيمات غير مشحونة وبروتونات ذات شحنة موجبة لذلك يتبادر فوراً إلى الأذهان السؤال المنطقي التالي ..

كيف يمكن للنواة أن تتماسك بهذا الشكل برغم من تراص البروتونات جنباً إلى جنب و دون تنافر ((مع وجود الشحنة الموجبة))........؟؟؟؟؟؟؟؟؟

لنرى :

إن القوة التي تتمتع بها النواة تعمل على ربط أجزاء النواة في نقطة واحدة وذلك بغض النظر عن عدد البروتونات الموجودة في النواة و تعتبر هذه القوة واحدة من أقوى أربع قوى في الطبيعة * .

*[ صنفت القوى الأساسية في الطبيعة إلى أربع قوى هي : القوى النووية الشديدة - القوى النووية الضعيفة - القوى الكهرطيسية - القوى الثقالية ]

تسمى هذه القوة بالقوة النووية nuclear force وهي من النوع الشديد ألا أن هذه القوة ذات مدى صغير للغاية ويقدر بالفيرمي(F) – وهي وحدة قياس الأبعاد النووية حيث :

1F=10^-13(cm)=10^-15(m)

وتجدر الإشارة أنه بعد هذه المسافة أي ( 2F ) كحد أقصى تصبح القوة التنافرية repulsive force هي المسيطرة والتي تعمل كحاجز كولوني يصد اقتراب أي جسيم من النوة .

إذاً القوة النووية تعمل على جذب النكليونات معاً وهذه القوة مستقلة عن نوع النيكلون سواءً كان بروتون أو نيوترون , وإن الأجزاء غير المتلامسة لا تؤثر على بعضها أبداً.

إن القوة النووية الشديدة تختلف من نواة إلى أخرى , فتكون هذه القوة من اجل النوى المتوسطة (( Z>25 وz<70 )) ومن أجل النوى الثقيلة تكون أقل.

إذاً نستنتج انه بزيادة عدد البروتونات في النواة يؤدي إلى زيادة قوى التنافر وذلك على حساب القوى النووية وتسمى هذه القوى التنافرية بالقوى الكولونية coulomb force وهي تعاكس في اتجاهها القوى النووية وهي تتناقص مع البعد الوسطي بين البروتونات ,هذا البعد يلاحظ بزيادة عدد النيوترونات حول البروتون

وأنه من اجل كل نواة ذرة ذات عدد محدد من البروتونات هنالك عدد أصغري من النيوترونات لكي لا تصبح قوة كولون كبيرة وبالتالي يؤدي إلى تحطم النواة.

ودمتم.....