I. Почему протоны ядра не отлетают в разные стороны, несмотря на одинаковый заряд? В чем заключается действие сил между

Радуга

25

I. Протоны в ядре не отлетают в разные стороны, несмотря на одинаковый заряд, благодаря сильным ядерным силам. Сильные ядерные силы действуют между протонами и нейтронами в ядре, преодолевая их электрическое отталкивание. Эти силы краткодействующие и имеют очень высокую интенсивность. Они предотвращают рассеяние протонов и нейтронов, обеспечивая стабильность ядра. По сравнению с сильными ядерными силами, электрическое взаимодействие становится незначительным на малых расстояниях, поэтому протоны не отталкивают друг друга и не отлетают в разные стороны.

II. При объединении протона и нейтрона в атомное ядро происходит ядерная реакция, в результате которой образуется новый элемент. В ходе этой реакции энергия превращается в массу по формуле, выведенной Альбертом Эйнштейном — \(E=mc^2\). Масса ядра сформировавшегося элемента будет меньше суммы масс протона и нейтрона до реакции из-за этого эквивалентного превращения массы в энергию. Следовательно, масса системы, состоящей из протона и нейтрона, уменьшается при объединении в атомное ядро.

III. Энергия покоя системы частиц определяется по формуле Эйнштейна \(E=mc^2\). Здесь \(E\) обозначает энергию, \(m\) - массу системы частиц, а \(c\) - скорость света в вакууме. Поэтому энергия покоя системы частиц равна произведению массы на квадрат скорости света.

IV. При самопроизвольном объединении двух протонов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга, может произойти ядерная реакция. В результате такой реакции протоны могут слипнуться и образовать новый элемент. При этом может высвободиться энергия, так как масса образовавшегося ядра будет меньше суммы масс исходных протонов, аналогично объяснению во втором вопросе.