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原子核强核力究竟有多大的数值估计: 热度 13 kiwaho 2016-1-30 09:01; 宇宙中四种力的翘首就是最强的核力了。但这个力到底有多大，从教科书到参考文献，都吞吞吐吐不肯给出具体数值，且史上也从未有人给出实验测试数据。此问题理论上可这样处理：首先通过核反应测出质量亏损，根据质能方程得出结合能量，再间接估算核力。但这样的估算也难从任何出版物查到。今天我就迈出这一步，看看强核力究竟有多大？拿氘元素的实验数据，能推算单个质子和单个中子之间的强核力。查核同位素专业数据表，得知：裂解氘成为质子和中子需要消耗能量2.22456MeV。又有1MeV= 1.602*10 -13 J(焦耳)。质子与中子半径近似1.11fm(飞米)。两个粒子脸贴在一起的时候，质心距离2.22fm为极限距离，再短就得把粒子压碎或者压扁了。根据核物理基础知识，强核力是短程力，大约2.5fm之后就与长程的电磁力抵消，3fm之后强核力消失为0。因掰开氘的质子和中子没有电磁力的参合，所以掰力的作用距离约为3 -2.22= 0.78fm，而不是2.5 -2.22= 0.28fm。做功= 作用力*作用距离。因而平均掰力= 2.22456*1.602*10 -13 /(0.78*10 -15 )= 456N。将单位牛顿化为公斤，则为46.5kg。注意，计算出的掰力是平均数，刚掰的时候，质子和中子是贴在一起时候，这时候的核力是最大的，保守算也得将平均力翻倍即902N或93kg。据说核力随距离是指数衰减的，这样的话，即将掰开前的力可以小得稍微大于0，但起始掰力加码到一二吨也是有可能的！所以，两个壮汉也许才能有一线希望掰开氘核，虽然平均每人出掰力46kg对壮汉是小意思，似乎科学网两女将CY《-》YC也能搞定，但要靠运气隧穿起掰的巨大势垒。保险起见的话，得用卡车才能拽开！上述估算很粗略，平均质子中子掰开力46kg的置信度，能有80%就谢天谢地了，因为强力减为0的精确距离无高精度数据。至于起始掰力置信度更低，因为核力曲线的精确方程未知。其实教科书在画核力曲线时，也是含糊不清的，也没有明说距离坐标--到底是指的质心距离呢，还是粒子的表面最近点距离。官方核力坐标上能看出距离0.7fm时候，核力达到极限大值，如果该坐标代表质心距离的话，则说明核子是可以压扁的，因为没承压的质子半径1.11fm。我这里核力估算，姑且就把官方核力横坐标当质心距离解读。至于质子与质子，或者中子与中子之间的核力估算，前者需要原子量为2的氦同位素He 2 (双质子)的数据，后者需要原子量为2的0号元素的数据（双中子）。遗憾这些都不能稳定存在，存活期短于10 -22 数量级秒，但可以粗略假定类同于质子与中子之间的核力。从大质量原子核抠出质子或中子，更甭提多费力了，因为一个核子周围有很多核子贴在一起。就算从核表皮抠拽，一个核子也可能与3个左右的其它核子相贴，起码核力在前述估算值的3倍左右--140kg！强核力的大小真的是恰到好处。估算表明：假设强力增加2%话，双质子核就能稳定存在，抑或减少2%的话，双中子核就会存在。两种情形都将引起现有宇宙的合成各种元素丰度的巨大改变，也就是说造物主一不留神，人类将不会存在于宇宙！核力的估算，使我们更加认清了：物质世界的内核，真的是刚刚的，原子核内蕴藏着巨大的能量！; 16823 次阅读|30 个评论

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