Почему не распадаются ядра?

Вообще-то они, конечно, распадаются, как мы только что выяснили. Но во-первых, происходит это далеко не со всеми ядрами, во-вторых, очень редко, а в третьих, после того как из ядра вылетели те или иные частицы, получаются новые ядра. А подавляющее большинство ядер вообще не радиоактивны и существуют «в обстановке полной стабильности» неограниченное время.

Но ведь ядра состоят из протонов и нейтронов, находящихся на очень малых ~10^–13 м расстояниях друг от друга. Значит, между протонами должны действовать огромные силы кулоновского отталкивания (ведь r очень мало!).

Раз положительно заряженные протоны ядра не разлетаются в разные стороны, следовательно, между ними должны действовать еще более мощные силы притяжения, чем силы кулоновского отталкивания. Эти силы действительно существуют, и они значительно превосходят кулоновские, но действуют они на очень коротких расстояниях ~10^–13 м. Можно сказать, что эти силы подобны великану с очень короткими руками.

Ядерные силы имеют природу, отличную от гравитационной или электромагнитной, поэтому для того, чтобы подчеркнуть особую сущность внутриядерных сил, физики ввели особый термин: сильное ядерное взаимодействие.

Читатель: А если в ядро попадает какой-нибудь нуклон «со стороны», то ядерные силы смогут его «поймать» и удержать?

Автор: В принципе это возможно. Но для этого необходимо, чтобы этот «внешний» нуклон приблизился к ядру на расстояние, соизмеримое с размерами самого ядра, т.е. ~10^–13 м. Положительно заряженной частице (протону или a-частица) это сделать трудно: будут мешать силы кулоновского отталкивания. Ведь кулоновское отталкивание действует на любых расстояниях, а ядерное притяжение – только на очень коротких. Поэтому кулоновские силы просто «не подпустят» подлетающую частицу к ядру на такое расстояние, где уже срабатывают силы ядерного взаимодействия. Преодолеть отталкивание можно только путем разгона налетающей частицы до очень большой скорости.

Читатель: А если в ядро «пустить» нейтрон?

Автор: Тогда все будет значительно проще. Нейтрон в отличие от протона даже не нужно разгонять. Он может подлететь к ядру практически с нулевой скоростью и прекрасно с ним провзаимодействовать.

Читатель: То есть быть захваченным ядром?

Автор: Это один из возможных вариантов, но не единственный!