Interacció nuclear forta

De WikiLingua.net

La interacció nuclear forta és una de les quatre "forces" o interaccions fonamentals que el model estàndard actual de la Física estableix per a explicar les interaccions entre les partícules conegudes.

Aquesta força és la responsable de mantenir units als nucleones (protón i neutrón) que subsisteixen en el nucli atòmic, vencent a la repulsión electromagnètica entre els protones que posseeixen càrrega elèctrica del mateix signe (positiva) i fent que els neutrones, que no tenen càrrega elèctrica, romanguin units entre si i també als protones.

Els efectes d'aquesta força d'interacció només s'aprecien a distàncies molt petites (menors a 1 fm), de la grandària dels nuclis atòmics i no es perceben a distàncies majors a1 fm. A aquesta característica se li coneix com ser de curt abast, en contraposició amb la força gravitatoria o la força electromagnètica que són de llarg abast (realment l'abast d'aquestes dues és infinit).


Taula de continguts

[editar] Història

Abans de la dècada dels 1970 se suposava que el protón i el neutrón eren partícules fonamentals. Llavors l'expressió força forta es referia al que avui dia es denomina força nuclear o força forta residual.

Ho observable en els experiments realitzats en aquestes dates eren els efectes que aquesta força produïa sobre els components del nucli, efectes residuals de la força forta que actua sobre els hadrones, ja siguin bariones o fondes.

Aquesta força forta es postuló de forma teòrica per a compensar les forces electromagnètiques repulsivas que se sabia que existien en l'interior del nucli al descobrir que aquest estava compost per protones de càrrega elèctrica positiva i neutrones de càrrega elèctrica nul·la. Es postuló també que el seu abast no podia ser major que el propi ràdio del nucli perquè altres nuclis propers no la sentissin, ja que si tingués un abast major tots els nuclis de l'univers s'haurien col·lapsat per a formar un gran conglomerat de massa nuclear. La hi va denominar en aquell llavors força forta.

Després del descobriment dels quarks en 1963, els científics van ajustar la teoria perquè la força actués realment sobre els quarks i gluones que formaven protones i neutrones. Durant algun temps després es va denominar força forta residual a la qual anteriorment s'havia cridat força forta, cridant a la nova interacció forta força de color.

[editar] Cromodinámica cuántica

La teoria de la cromodinámica cuántica (les seves sigles en engonals són QCD), que és part del model estàndard de la física de partícules, és una teoria gauge no abeliana basada en un grup de simetría local (gauge) cridat EL SEU (3). Totes les partícules que formen part d'aquesta teoria interaccionan uneixis amb les altres mitjançant la força forta. La força d'aquesta interacció es parametriza a través de la constant d'acoplamiento forta. Aquesta força es veu modificada, com és usual, per la càrrega de color de la partícula. Realment això es refereix a una propietat teòrica dels grups el significat dels quals s'explica en la càrrega de color.

Aquesta teoria explica les interaccions fortes entre partícules nuclears en funció de la "força de color" entre quarks i antiquarks (les partícules constituents dels protones i neutrones). Als quarks i antiquarks, a més de les altres característiques atribuïdes a la resta de partícules, se'ls assigna una característica nova, la "càrrega de color" i la interacció forta entre ells es transmet mitjançant altres partícules, cridades gluones. Aquests gluones són eléctricamente neutros, però també tenen "càrrega de color" i per això també estan sotmesos a la força forta. La força entre partícules amb càrrega de color és molt fort, molt més que l'electromagnètica o la gravitatoria.

Els quarks i els gluones són les úniques partícules fonamentals que contenen càrrega de color que no s'anul·la, i que per tant participen en les interaccions fortes.

Els gluones, partícules portadores de la força nuclear forta, que mantenen units als quarks per a formar altres partícules, com s'ha explicat, també tenen càrrega de color i per tant poden interaccionar entre si. Un efecte que derivaria d'això és l'existència teòrica d'agrupacions de gluones (glubolas).

[editar] Força forta residual

La força que manté units a protones i neutrones en el nucli és la força residual entre els quarks i els gluones que componen dites partícules (up i down). Seria similar a l'efecte de les forces d'enllaci que apareixen entre els àtoms per a formar les molècules, enfront de la interacció elèctrica entre les càrregues elèctriques que formen aquests àtoms (protones i electrons), però la seva naturalesa és totalment distinta. Abans d'aquesta teoria es considerava que aquesta força residual era la força forta, però avui dia s'assumeix que és realment la força de color entre quarks la força fonamental.

Aquesta interacció seria en últim cas la qual fa que els nuclis d'un àtom romanguin units.

[editar] Referències

  • David J. Griffiths, 1987. Introducció a les partícules elementals. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-60386-4 (en anglès)
  • Gordon L. Kane (1987). Física de partícules elemental moderna. Perseus Books. ISBN 0-201-11749-5. (en anglès)
  • Richard Morris, 2003. Els últims brujos: El viatge des de l'alquímia a la taula periòdica. Washington DC: Joseph Henry Press. ISBN 0-309-50593-3 (en anglès)

[editar] Enllaços externs

[editar] Vegi's també