Forças nucleares e a teoria de Meson
As forças nucleares são as forças fortes e de curto alcance que ligam prótons e nêutrons no núcleo de um átomo. Eles são responsáveis por manter o núcleo unido, apesar da repulsão eletrostática entre prótons.
Propriedades das forças nucleares: 1.
forte: As forças nucleares são as forças mais fortes conhecidas na natureza, cerca de 100 vezes mais fortes que a força eletromagnética.
2.
curto alcance: Eles operam apenas a distâncias de cerca de 1 femtômetro (10^-15 metros), o tamanho aproximado de um núcleo.
3.
Atraente: As forças nucleares são principalmente atraentes, juntando prótons e nêutrons.
4.
independente de carga: A força entre dois prótons, dois nêutrons ou um próton e um nêutron é essencialmente o mesmo.
5.
saturável: A força nuclear não aumenta indefinidamente à medida que mais núcleons são adicionados ao núcleo. Isso limita o tamanho dos núcleos estáveis.
6.
dependente de rotação: A força da força nuclear depende dos giros dos núcleons envolvidos.
A teoria de Meson: Em 1935, Hideki Yukawa propôs a teoria de Meson para explicar a natureza das forças nucleares. Ele teorizou que a força entre os núcleons foi mediada pela troca de partículas chamadas mesons.
Veja como a teoria funciona: 1.
troca de mesons: Protons e nêutrons trocam constantemente mesons virtuais, como um jogo de captura. Essa troca de mesons cria uma força atraente que une os núcleons.
2.
mesons virtuais: Esses mesons não são partículas reais, mas existem apenas por um curto período de tempo devido ao princípio da incerteza. Eles são chamados de "virtual" porque não podem ser observados diretamente.
3.
Tipos de mesons: Yukawa previu a existência de um meson específico, chamado "Pion", responsável pela forte força nuclear. Mais tarde, outros mesons foram descobertos, como o Kaon e o Eta Meson.
Principais características da teoria de meson: *
curto alcance: A curta gama de forças nucleares é explicada pelo fato de que os mesons virtuais têm uma vida útil limitada e só podem percorrer uma curta distância antes de deteriorar.
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Força forte: A força da força nuclear é devida à grande massa dos mesons trocados.
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Independência de carga: A independência da carga das forças nucleares é explicada pelo fato de que os pions vêm em três estados de carga:positivo, negativo e neutro.
Entendimento moderno: Enquanto a teoria de Meson forneceu uma explicação bem -sucedida para as forças nucleares, a física moderna desenvolveu um entendimento mais refinado usando a cromodinâmica quântica (QCD).
qcd descreve a força forte como a interação entre quarks, os constituintes fundamentais de prótons e nêutrons. A teoria explica como os quarks se unem para formar os hadrons, incluindo mesons, através da troca de glúons, as partículas que carregam força da força forte.
No entanto, a teoria de Meson continua sendo uma ferramenta valiosa para entender a natureza fundamental das forças nucleares e para os cálculos que envolvem reações nucleares.
