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In den Atomkernen werden Protonen und Neutronen auf kleinstem Raum
zusammengehalten. Das bewirken sehr starke Kernkräfte, die den
abstoßenden Kräften zwischen den positiv geladenen Protonen
entgegenwirken.
Die Kernkräfte haben eine sehr geringe Reichweite. Erst
wenn die Kernteilchen so dicht beieinander liegen, dass sie sich fast
berühren, beginnen die Kräfte zu wirken. Es ist so ähnlich
wie bei klebrigen Bonbons, die erst aneinander haften, wenn sie sich
berühren. Die elektrischen Kräfte, die zwischen den Protonen
wirken, haben im Prinzip eine unendliche Reichweite. Ihre Stärke
nimmt jedoch mit der Entfernung ab. |
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Wegen der geringen Reichweite werden die Kernkräfte nur zwischen
unmittelbar benachbarten Kernteilchen wirksam. Das ist immer nur zwischen
einer begrenzten Anzahl von Teilchen der Fall. Besteht ein Atomkern
aus nur einigen wenigen Teilchen, ist jedes Teilchen mit jedem anderen
in Kontakt, sodass die Kernkräfte wirksam werden können.
Ist die Teilchenzahl aber größer, kann nicht mehr jedes
Kernteilchen über Kernkräfte mit jedem anderen in Wechselwirkung
treten. |
| Anders ist es aber bei den im Kern auftretenden elektrischen
Kräften. Gleichartige Ladungen stoßen sich untereinander
ab, auch über die Entfernung vieler Kernteilchen hinweg. |
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Eine weitere Eigenschaft der Kernkräfte ist, dass sie zwischen
allen Teilchen wirken, unabhängig von ihrer Ladung. Die Kernkräfte
haben also die gleiche Größe zwischen den Teilchenpaaren
Proton-Proton, Proton-Neutron und Neutron-Neutron.
Wie und wodurch die Kernkräfte entstehen, ist noch nicht genau
geklärt. Auf der Basis kernphysikalischer Versuchsergebnisse
hat man aber ein Modell entwickelt. Dabei stellt man sich vor, dass
zwischen benachbarten Kernteilchen so genannte Mesonen unvorstellbar
schnell hin und her ausgetauscht werden und dadurch die Kernkräfte
entstehen. Man nennt die Kernkräfte deshalb auch Austauschkräfte.
Mesonen sind 1937 erstmals nachgewiesen worden. Es sind sehr kurzlebige
Elementarteilchen, die bei Kernprozessen entstehen. |
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