Question

Оцените силу ядерного взаимодействия протонов ядра на расстоянии 10^-15 м

Answer 1

q = +1.6 × 10⁻¹⁹ Кл, R = 1.6 × 10⁻¹⁴ м

\boxed{F = k\frac{|q_{1}||q_{2}|}{R^{2}} } \ ; \ F = k \dfrac{q_{2}}{R^{2}} \\ \\ F = 9 * 10^{9} * \dfrac{(1.6*10^{-19})^{2}}{1.6*10^{-14})^{2}} = 0.9 \ [H]

Ответ: F = 0.9 H

Answer 2

Для оценки силы ядерного взаимодействия протонов на расстоянии 10^-15 м (1 фемтметр) используется формула ядерного потенциала Юкавы. Этот потенциал описывает силу взаимодействия между ядрами на коротких расстояниях.

Формула для потенциала Юкавы:

$V(r) = V_0 \cdot \exp\left(-\frac{r}{r_0}\right),$

где:

• $V(r)$ - потенциальная энергия взаимодействия протонов на расстоянии $r$,
• $V_0$ - параметр глубины потенциала (потенциальная энергия на бесконечности),
• $r_0$ - параметр длины потенциала (масштабное расстояние).

Значения параметров $V_0$ и $r_0$ зависят от конкретных ядер и типа взаимодействия. Например, для протон-протонного взаимодействия, $V_0$ составляет около 25 МэВ (миллионов электрон-вольт) и $r_0$ примерно 1,4 фм (фемтметра).

Однако важно отметить, что на таких кратких расстояниях действует сильное ядерное взаимодействие, и его описание требует более сложных теоретических моделей и техник, таких как квантовая хромодинамика (QCD). Формула Юкавы хорошо описывает взаимодействие на больших расстояниях, но на таких малых расстояниях она уже не применима.