Nükleer kuvvet: Revizyonlar arasındaki fark

Nükleer kuvvet , tarihi olarak “zayıf nükleer kuvvet” diye bilinenden ayrıdır. Zayıf etkileşim dört temel etkileşimden biridir ve beta bozunması gibi süreçlere işaret eder. Zayıf kuvvet nötronların protonlara bozunmasından ve aksinden sorumlu olmasına rağmen nükleonların etkileşiminde hiçbir rol oynamaz.

 

James Chadwick tarafından nötronun keşfiyle 1932’de alanın doğmasından beri nükleer kuvvet , nükleer fiziğin kalbindeydi. Nükleer fiziğin geleneksel hedefi , nükleon çiftleri veya nükleon-nükleon kuvvetleri arasındaki ‘yalın’ etkileşim açısından atom çekirdeklerinin özelliklerini anlamaktır.

Nötronun keşfinden sonra aylar içinde, Werner Heisenberg ve Dmitri Ivanenko çekirdek için proton-nötron modelleri önermişti. Heisenberg çekirdekteki proton ve nötronların tanımına kuantum mekaniğiyle yaklaştı , o zaman pek açık olmayan bir yaklaşımdı. Heisenberg’in çekirdekteki proton ve nötron teorisi “çekirdeği bir kuantum mekanik sistemi olarak anlamaya doğru büyük bir adım”dı. Heisenberg nükleonları bağlayan nükleer değiş tokuş kuvvetlerinin ilk teorisini tanıttı. O proton ve nötronların aynı taneciğin farklı kuantum durumları olduğunu düşünüyordu , mesela nükleer izospin kuantum numaralarının değeriyle fark edilen nükleonlar.

1930’lar boyunca I.I.Rabi’nin öncülük ettiği Columbia Üniversitesi’ndeki bir grup, çekirdeklerin manyetik anlarını belirlemek için manyetik titreşim teknikleri geliştirdi. Bu ölçüler 1939’daki dötronun da bir elektrik kuadrupol ( dört kutup) momentine sahip olduğunun keşfine yol açtı. Dötronun bu elektriksel özelliği Rabi grubu tarafından yapılan ölçülerle çatşıyordu. Bir proton ve bir nötrondan oluşan dötron en basit nükleer sistemlerden biridir. Keşif dötronun fiziki şeklinin simetrik olmadığı anlamına geldi, k bu nükleonları bağlayan nükleer kuvvetin doğasına değerli bir anlayış sağladı. Özellikle sonuç gösterdi ki nükleer kuvvet merkezi bir kuvvet değildi ama bir gerici (açan) karaktere sahipti. Hans Bethe dötronun kuadrupol momentinin keşfini nükleer fiziğin biçimlendirici yılları boyunca en önemli olaylardan biri olarak tanımladı.

Tarihi açıdan, nükleer kuvveti görüngüsel olarak tanımlama görevi zorlu değildi. Woods-Saxon potansiyeli(1954) gibi ilk yarı-deneysel sayısal modeller1950’lerin ortalarında geldi. 1960’larda ve 1970’lerde nükleer kuvvete ilişkin deney ve teoride önemli gelişme vardı. Bir etkileyici model Reid potansiyeliydi (1968). Son yıllarda deneyciler nükleer kuvvetin yük bağımlılığı , πNN eşleşme sabitinin tam değeri gibi incelikleri üzerine yoğunlaştılar, evre kayması analizini , yüksek hassasiyetli NN verisini , yüksek hassasiyetli NN potansiyellerini , orta ve yüksek enerjilerde NN saçmasını geliştirdiler ve kuantum kromodinamiğinden nükleer kuvveti elde etme girişimlerinde bulundular.

===Baskın kuvvetin bir artığı olarak nükleer kuvvet===

Nükleer kuvvet daha temel baskın kuvvetin veya güçlü etkileşimin artık bir etkisidir. Güçlü etkileşim , nükleonları kendileri oluşturmak için birlikte olan kuark ( temel zerre) denilen basit tanecikleri bağlayan çekici kuvvettir. Bu daha güçlü kuvvete glüonlar tarafından aracılık edilmiştir. Glüonlar kuarkları elektrik yükününki gibi ama çok daha fazla büyük bir kuvvetle bir arada tutar. Kuarklar , glüonlar ve onların dinamikleri çoğunlukla nükleonların içine hapsedilmiştir ama artık etkiler nükleer kuvvete sebep olmak için hafifçe nükleon sınırlarına uzanırlar.