基本介紹
概念,歷史,性質,特點,研究方法,唯象理論,量子場論方法,
概念
核力是使核子組成原子核的作用力，屬於強相互作用力的一類。原子核中有中子、質子，質子是帶正電的，所以質子之間會互相排斥。是非常強大的核力將它們吸引在一起，使它們在非常小的區域形成原子核。核力是短程力，只有在原子核尺度上才顯現出來。
原子核的組成粒子
原子核的組成粒子核力是一種很複雜的相互作用，人們通過多年的實驗研究和理論分析，才對它的特性有了比較細緻的了解，但仍不完全。
歷史
20世紀初，人們只知道自然界存在著兩種力：一種是萬有引力，另一種是電磁力。對於帶電粒子，在相同的距離上這兩種力的強度差別很大，電磁力大約要比萬有引力強10^35倍。
基於這兩種力的性質，原子核中的質子要靠自身的萬有引力來抗衡相互間的庫侖斥力是不可能的。核物理學家猜想，原子合理的和之間有第三種相互作用存在，即存在著一種核力，是核力把核子緊緊地束縛在核內，形成穩定的原子核。後來的實驗證實了科學家的猜測，並進一步揭示了核力的性質與特點。
性質
核力是短程力，作用範圍在1.5*10^-15 m之內。核力在大於0.8*10^-15m時表現為吸引力，且隨距離增大而減小，超過1.5*10^-15m時，核力急速下降幾乎消失；而在距離小於0.8*10^-15m時，核力表現為斥力，因此核子不會融合在一起。
飽和性
每個核子只跟鄰近的核子發生核力作用，這種性質稱為核力的飽和性。各種較重（例如A>40）的原子核中,每個核子所占的體積大致相同，每個核子平均結合能也大致相同(見原子核)。這一實驗事實表明原子核中每一核子通常僅僅和鄰近的少數核子發生較強的吸引作用，說明核力和某些分子之間的作用力一樣，具有飽和性。 可以說核力的飽和性必然要求核力具有短程性，二者是核力最重要的兩個性質。
交換性
當兩核子相互作用時，它們可以交換自旋或電荷。兩核子的相互作用和它們的自旋的相對取向有關，自旋平行和自旋反平行時的相互作用不同。這一點在實驗上已得到充分的驗證。例如，僅當質子和中子自旋平行時才能結合成氘核,自旋反平行時則不能結合。當能量超過100MeV以上的中子轟擊含氫的靶時，人們觀測到不少質子沿原來中子飛行的方向飛出。這現象只能用中子同質子相互作用時發生電荷交換來解釋。由於這種交換作用,核力可以分為四個組成部分:維格納力──不交換的作用；馬約喇納力──交換自旋也交換電荷的作用；巴特勒特力──只交換自旋的作用和海森伯力──只交換電荷的作用。
非中心力
電荷無關性
對於給定的相對運動狀態，質子－質子、中子－質子和中子－中子間的由於核力的相互作用都是相同的。也就是說，核力與核子所帶的電荷無關。很多實驗事實表明，核力的這一性質，至少是近似成立的。但是無論在理論上或實驗上,論證都還不夠嚴格,即難以嚴格證明所有對這種電荷無關性質的偏離都是由電磁相互作用引起的。
特點
核力是在原子核中，使質子與中子緊密地結合在一起的力，核力的特點是：
①短程力，核力只有在原子核的限度內才發生作用．
③核力與核電荷無關，質子間的核力，中子間的核力為，及質子與中子間的核力都相等。
④核子不能無限靠近，即核力除表現為引力之外，在某些情況下表現為斥力．大體上說核子間的距離在0.8~1.5費米(1費米)之間表現為引力；小於0.8費米表現為斥力，大於4~5費米時核力急劇下降，幾乎消失；大於10費米時，核力消失．
研究方法
唯象理論
一般假設核力可以用某種位勢的形式表達出來。通過分析各種實驗現象並參照強相互作用通常應滿足的守恆定律，可以寫出在一定的限制下位勢的普遍表達式。這種表達式中往往包含不少參量，可以通過實驗加以確定。隨著新的實驗數據不斷增加，位勢的表達式也入往往會被修改和補充。應該指出，用位勢來表達核力僅僅是一種近似，人們很難期望會得到惟一的位勢表達形式。核力也還可能具有各種形式的多體力。這些問題都難以從唯象理論得到解決。已經提出了一些可以近似地符合實驗的相互作用位勢，具體表達式和參數可參看參考書。
