原子核内部の力について

核力については以下のことが分かっていますね。

1) 陽子ー陽子間には斥力が働きます。
2) 中性子ー中性子間には斥力が働きます。
3) 陽子ー中性子間には引力が働きます。

さて質問ですが、このうち、
なぜ中性子ー中性子間に斥力が働くのですか？
なぜ陽子ー中性子間に引力が働くのですか？

またこれら3つの核力の比率を教えて下さい。

陽子ー陽子間の斥力を基準にするものとします。
斥力の符号をプラス、引力の符号をマイナスと定め、
1)陽子ー陽子間の斥力を+F1
2)中性子ー中性子間の斥力を+F2
3)陽子ー中性子間の引力を-F3
とします。

つまり、3つの核力の比率　+F1 : +F2 : -F3　がどのようなものか教えて下さい。

No.1 回答者： satouhiroshi 回答日時： 2021/12/27 07:20

核子間の相互作用は非常に複雑で、特異な性質を示し、核力を理解することは難しく、不明な点がまだたくさんあるそうです。

https://www.jicfus.jp/jp/2017-01/

この回答へのお礼

質問の件についても、明確な答えは無いのですね。

お礼日時：2021/12/27 08:27

No.2 回答者： satouhiroshi 回答日時： 2021/12/27 08:31

＞質問の件についても、明確な答えは無いのですね。

No.1の回答者です。私は明確な答えを持っていません。核力に詳しい聡明な方なら明確な答えをお持ちかも知れません。

この回答へのお礼

化学の問題からは外れていますか？

お礼日時：2021/12/27 09:09

No.3 回答者： satoumasaru 回答日時： 2021/12/27 09:36

誤解がありますね。

陽子と陽子の間には電磁相互作用による斥力があります。
しかし中性子と中性子の間には斥力はありせん。

陽子、中性子各々は「強い力」とよばれる相互作用によりまとめられてます。この「強い力」は電磁相互作用よりもはるかに強いおかげで原子核がバラバラにならずにつくられているのです。

なお引力と言えば通常重力によるものですが、素粒子間ではほとんど無視できるほどの力しかありません。

現在、自然界の力は４つあるとされています。その強さの比は次のとおりです。

強い相互作用　　10の40乗
電磁相互作用　　10の38乗
弱い相互作用　　10の15乗
重力相互作用　　10

このあたりはブルーバックスの初心者向きの解説本がいろいろでていますのでお読みになることをおすすめします。

この回答へのお礼

＞誤解がありますね。

原子核内部で働く力には核力と呼ばれる力とクーロン力がありますが、この場合核力とはもっぱら「強い力」を指すのでしょうか？
私は核力とは「強い力」とクーロン力が合成されたトータルの力と解釈していたのですが、これが誤解の元ですかね？

＞中性子と中性子の間には斥力はありせん。

この資料↓によると、
https://www.jrias.or.jp/books/pdf/201308_SYUNINS …

「陽子と中性子の間に働く核力は、陽子どうし、中性子どうしに働く核力より大きい」
とあります。
つまり、中性子と中性子の間にはクーロン力としての斥力はないが、強い力としての核力はあり、その核力は引力である、ということですか？

核力＝強い力は常に引力なのですか？

お礼日時：2021/12/27 10:47

No.4 回答者： satouhiroshi 回答日時： 2021/12/27 09:42

＞化学の問題からは外れていますか？

化学と言うより、物理学のテーマではないでしょうか。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90 …

No.5 ベストアンサー 回答者： satoumasaru 回答日時： 2021/12/27 11:28

No3です。

＞核力とはもっぱら「強い力」を指すのでしょうか？

一般的にはそうですよ。
以下、日本大百科全書から引用します。

原子核の構成粒子である核子（陽子と中性子の総称）の間に働く力。自然界の四つの基本的相互作用（強い相互作用、弱い相互作用、電磁相互作用、重力相互作用）のなかの強い相互作用に属する。

核力
https://kotobank.jp/word/%E6%A0%B8%E5%8A%9B-43870


＞中性子と中性子の間にはクーロン力としての斥力はないが、強い力としての核力はあり、その核力は引力である、ということですか？

そうです。

＞私は核力とは「強い力」とクーロン力が合成されたトータルの力と解釈していたのですが、これが誤解の元ですかね？

トータルの力と解釈する考え方もあるのかもしれませんが、一般的には核力＝強い相互作用です。誤解と申し上げたのは中性子間で斥力は働きません。

この回答へのお礼

核力=強い力のことは分かりました。

ついでに確認したいのですが、以下の関係は正しいですか？

陽子ー中性子間の核力　＞　陽子ー陽子間の核力 ＝ 中性子ー中性子間の核力

またこれらの核力の間にはどれほどの大きさの違いがありますか？

お礼日時：2021/12/27 11:53