
【电】 nuclear repulsion
hilum; nucleus; putamen; stone
【医】 caryo-; caryon; core; karyo-; karyon; kernel; nidi; nidus; nuclei
nucleo-; nucleus
【医】 repulsion
核斥力(Nuclear Repulsion Force)是原子核内部质子间因带正电荷而产生的电磁排斥作用,英文对应术语为"proton-proton repulsive force"或"Coulomb repulsion"。该现象在核物理学中具有基础性意义,与强核力共同维持原子核的稳定性。根据北京大学物理学院编著的《原子核物理导论》第3章,核斥力的数学表达式遵循库仑定律: $$ F = frac{1}{4pivarepsilon_0} frac{e}{r} $$ 其中$e$为基本电荷量,$r$为质子间距,$varepsilon_0$为真空介电常数。
日本高能加速器研究机构(KEK)2023年实验数据显示,当质子间距小于3×10⁻¹⁵米时,核斥力强度随距离减小的速度比强相互作用更快。这种现象解释了为什么重元素(如铀-238)的原子核更容易发生自发裂变,该结论与加州理工学院《核力研究进展》论文中的理论模型相吻合。
中国科学院近代物理研究所的《核素图集》特别指出,核斥力的作用范围远超强核力,这也是人工合成超重元素时需要极高能量条件的关键原因。在稳定核素中,核斥力与强核力达成动态平衡,这种平衡关系可通过英国物理学会《Journal of Physics G》刊载的核结合能公式进行量化分析。
“核斥力”指原子核内部粒子之间存在的相互排斥作用,主要包含以下两类解释:
质子间的库仑斥力
原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,根据的定义,同性电荷之间会产生电磁斥力。这种斥力随质子数量增加而增强,可能导致原子核结构不稳定(例如重核易发生衰变)。提到“质子施加的斥力使原子核的结构松弛”,印证了这一现象。
核子间的短程斥力
在极短距离内(约小于0.7费米),核子(质子和中子)之间可能从强相互作用的吸引力转变为强排斥力。这种斥力属于核力的一部分,与强相互作用相关,可防止核子过度靠近,维持原子核的稳定性。
核斥力的作用与平衡
补充说明
“核斥力”并非严格术语,需结合具体语境区分是电磁斥力还是核力中的排斥成分。更多细节可参考核物理教材或相关学术资料。
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