关于核子之间核力作用的探讨

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1、关于核子之间核力作用的探讨肖军核力作用是发生在两个强子之间，对于质量分别为M、加的两个强子,其间存在的核力及核力作用势能计算公式分别是⑴(1)1+亠纠expRrexp［工冬、JR厂丿(2)式屮（M+〃）c+耳/肖"+〃）(3)勺、勺分别是两粒子所带的电荷；c是光速；纟是单位电荷；ti=hl2兀；h是普朗克常数；色是两粒子的动能。将（3）式代入（1）、（2）两式，并取fm为作用距离厂的单位（lfm=10_15m）,kN为核力F的单位；MeV为核力作用势能V的单位。（1）、（2）两式则可分别写成形式为chx1030(华2、r2e1exp31.62(kN)(4)"1*2*2€丿expTZc/2

2、X10*VV=r(5)/、2exp，丿（他'丿196.875(MeV)其中/?()=7?xlO15xlO15(fm)(6)(M+m)c+E/c下面就用(4)、(5)两式分析质子和中子间的核力作用。质子和中子都是强子，实验证实，它们Z间存在冇相等的核力作用。从(4)、(5)两式看出，不带电荷的粒了是没有核力作用的，中了不带有电荷，为什么它会有与质了相等的核力作用吗？根据原了核的0衰变结果知。中了是由质了、电了、及电子反屮微子组成，电子和电子反屮微子组成一个自旋为1的重电子，通常情况下，这个重电了不参与核力作用，因此，质了与中了、及中了与中了间的核力作用，实际上都是其中质子与质子间的核力作用。

3、静止的两质子间的核力作用可以这样求出，把质子的质量和乞=0代入(6)式屮可得到他=0.662,再将其代入(4)、(5)两式，就可得到静止的两质子间的核作用力是31.622-r"+().6620.662exp_r__0.662、0.662__厂)(kN)(7)相应的核作用势能是TZ196.875V=expr__0.662>0.662厂丿(MeV)(8)图1质子与质子间核力与作用距离关系曲线图2是由（8）式绘制的质子与质子间的核力作用势能的V厂关系曲线。图2质子与质子间核力作用势能与作用距离关系曲线很明显，人们通过多年的对实验结果分析得到核力的性质基本与图1相符。实验结果表明⑵，核力是短程力，

4、核力在3fm以上的距离即已消失，当两核子距离为2〜3fm时，是较弱的吸引力，当两核子距离为0.3〜2fm时，是较强的吸引力。当两核子间距离小于0.3fm时，核力为排斥力。另外，从图2易看出，当两核了相距为1.5〜1.6fm时,其间核力的作用势能恰好是7〜8MeVo现在再讨论才介子与质子核力作用。如果仍假设动量乞为零，将龙士介子的静止质量139.5669MeV和质子质量938.2796MeV—同代入（6）式，可求出凡=1.153fim于是，由（4）、（5）两式口J得到/介子与质子核作用力及核力作用势能分别是31.62r2，+1.1531.1531.153、exp(1.153(kN)(9)19

5、6.875exprr1.153、I1.153r)(MeV)(10)图3是由（9）式绘制的丹介子与质子间的核力作用的F厂关系曲线。图4是由（10）式绘制的丹介子与质子间的核力作用势能的V厂关系曲线。同理，也可绘出矿介子与质子间的核力及核力作用势能与作用距离关系曲图5龙一介子与质子间核力与作用距离关系曲线参考文献[1]肖军.统一场及动体电磁理论[M].哈尔滨：哈尔滨工程人学出版社，2008.XIAOJ.Theelectromagnetismtheoryofunifiedfieldandmovingbody[MJ.Harbin:HarbinEngineeringUniversityPress,2

6、008・(inChinese)[2]甄长荫.近代物理学[M].北京：北京师范学院出版社,1987.ZHENCY.Modernphysics[M].Beijing:BeijingNormalUniversityPress,1987.(inChinese)