تجربة استهلالية

كيف يمكنك عمل نموذج للنواة؟

سؤال التجربة:

فيم تتشابه القوة التي يؤثر بها شريط ذو الوجهين وجهين لاصقين مع القوة النووية القوية؟

النتائج المتوقعة:

قوة التنافر بين المغانط تعبر عن قوة التنافر بين البروتونات، وتستخدم الأقراص الخشبية أو أقراص الألومنيوم للتعبير عن النيوترونات التي لا تتأثر بقوة التنافر، ولا تحدث القوة القوية (الشريط المزدوج الوجه) إلا عندما تتلامس البروتونات والنترونات بعضها ببعض.

التحليل:

تهبط القوة النووية القوية إلى الصفر عندما يبتعد مركزا النيوكليونين أحدهما عن الآخر مسافة تزيد على نصفي قطريهما، كيف يمكن مقارنة ذلك مع مدى قوة الشريط اللاصق؟ القوة النووية متساوية لكل من النيوترونات والبروتونات هل يصف هذا المثال ما يحدث في النواة؟

يؤثر الشريط اللاصق ذو الوجهين بقوة فقط عندما يلمس، ولذلك فهو نموذج جيد. بالإضافة إلى ذلك، فهي تمثل القوة نفسها بين بروتونين، وبين نيوترونين، أو بين بروتون ونيوترون.

التفكير الناقد:

تحتوي النواة المستقرة عادة على عدد من النيوترونات يزيد على عدد البروتونات، لماذا يسلك المثال الطريقة نفسها التي تحدث داخل النواة؟

تضيف النيوترونات ثباتية لهذا النظام بطريقتين؛ الأولى تسمح للبروتونات بأن يكون بعضها أبعد عن بعض؛ لذلك تقلل من قوة التنافر بينها، والثانية أنها تضيف مواقع إضافية، حيث يمكن للشريط ذي الوجهين أن يؤثر بقوة تجاذب بين النيوكليونات.