Ядерная энергия

Он взаимодействует только со своими ближайшими соседями. Вследствие этого внутри ядра в пределах расстояния порядка 1 ферми
ядерные силы остаются практически постоянными. Это свой­ство, называемое
насыщением, проявляется в том, что плотность ядерного вещества приблизительно одинакова и равна 1014 гсмъ у всех ядер.

Количественные закономерности, которым подчиня­ются ядерные силы, еще не известны. Качественное объяснение основных особенностей этих сил, и притом лишь частичное, может быть дано на основе так назы­ваемой
мезонной теории. Первый шаг в создании этой теории был сделан в 1934 г. советским физиком И. Е. Таммом, который предположил, что нуклоны связы­ваются друг с другом в ядре с помощью частиц меньшей массы, которыми они непрерывно обмениваются. И. Е. Тамм показал, что такими частицами не могут быть электроны. В 1935 г. японский физик Юкава подсчитал, какой должна быть масса такой частицы. Оказалось, что нуклоны должны обмениваться частицами, масса кото­рых имеет промежуточную величину между массами нук­лона и электрона. Несколько разновидностей таких ча­стиц, названных мезонами, впоследствии были открыты в природе и получены искусственным путем. Ответственными за связь между нуклонами оказа­лись пи-мезоны (пионы). Известны заряженные пионы с положительным или отрицательным элементарным заря­дом, обнаруженные в 1947 г., и нейтральные, открытые в 1950 г. Масса заряженного пиона в 273 раза больше массы электрона, а нейтрального—в 264 раза. Лабора­торные эксперименты подтвердили существование явле­ний обмена пи-мезонами между нуклонами. Протон нейтрон обмениваются между собой заряженными пио­нами, непрерывно превращаясь друг в друга, Протон с протоном и нейтрон с нейтроно-м обмениваются ней­тральными пионами. Конечно, представить себе все это наглядно очень и очень трудно. Поэтому позволительно привести пример, который хотя и грубо, упрощенно, но все же дает некоторое представление о роли пионов в ядре. Известно, что в стене здания, сложенного из кир­пичей, цементный раствор скрепляет (связывает) отдель­ные кирпичи в единое монолитное тело-. В атомных ядрах заряженные и нейтральные пионы являются таким «ра­створом», который связывает в единое целое нуклоны- «кирпичики», из которых «сложено» ядро. Эксперименты указывают в то же время на то, что силы обменного характера не исчерпывают полностью ядерных сил; ядерные силы имеют еще и другие состав­ляющие, которые в настоящее время усиленно иссле­дуются.