نیروی هسته‌ای
همان طور كه گفته شد هسته از نوكلئون‌ها تشكیل شده است. نوكلئون‌هایی كه كنار هم قرار گرفته اند.
- اما چه چیزی باعث پایداری هسته شده است؟
- چه نیرویی بین نوكلئون‌ها وجود دارد؟
ما تا این جا می‌دانیم كه در هسته پروتون (با بار مثبت) و نوترون (بدون بار) وجود دارد. همچنین از قبل دو نیروی بنیادی را می‌شناسیم كه عبارتند از: نیروی گرانشی و نیروی الكترومغناطیسی.
حال باید دید در هسته فقط این دو نیرو حضور دارند یا پای نیروی سومی نیز به میان می‌آید؟
درون هسته و بین نوكلئون‌ها نیروی گرانشی یك نیروی ربایشی است و نیروی الكتریكی یك نیروی دافعه است كه فقط ما بین پروتون‌ها می‌تواند وجود داشته باشد.
آیا این دو نیرو می‌توانند طوری حضور داشته باشند كه باعث پایداری هسته شوند، به عبارتی اثر همدیگر را خنثی كنند؟
پاسخ این سۆال منفی است زیرا:
نوترون‌ها خنثی هستند پس ما بین خودشان و مابین نوترون‌ها و پروتون‌ها نیروی جاذبه گرانشی وجود دارد. ولی از نیروی الكتریكی خبری نیست. پس نیرویی وجود ندارد كه نیروی جاذبه گرانشی بین نوترون و نوكلئون را خنثی كند.
از طرفی اجازه بدهید مقدار نیروی الكتریكی(Fe) و گرانشی (FG) ما بین پروتون‌ها را با هم مقایسه كنیم.
یعنی نیروی الكتریكی بین دو پروتون در یك هسته 1036 برابر نیروی گرانشی بین آن ها است و چون نیروی الكتریكی یك نیروی دافعه است می‌توان نتیجه گرفت كه نوكلئون‌های هسته تحت دافعه شدید قرار دارند. بنابراین باید نیروی سومی وجود داشته باشد تا هسته پایدار بماند و آن نیروی هسته‌ای است.
نیروی هسته‌ای نیرویی است كه ما بین نوكلئون‌ها وجود دارد. در زیر اندازه این نیروها با هم مقایسه شده اند.
بله نیروی هسته‌ای از نیروهای دیگر قوی تر است. تفاوت مهم نیروی هسته‌ای با سایر نیروها در این است كه برد نیروی هسته‌ای كوتاه است، در حالی كه برد نیروی گرانشی و الكتریكی زیاد می‌باشد، یعنی در فاصله‌های دور نیز تأثیر گذار هستند.
برد كوتاه نیروی هسته‌ای باعث می‌شود كه نوكلئون هایی كه فاصله شان از هم دور است تحت تأثیر نیروی هسته‌ای همدیگر قرار بگیرند و این موضوع منجر به آن می‌شود كه هسته‌های بزرگ ناپایدار باشند و با واپاشی به مرور زمان به هسته‌های كوچك تر و سبك تر (یعنی پایدارتر) تبدیل شوند.
بنابراین در جدول تناوبی هر چه به انتهای جدول نزدیك می‌شویم به عناصر ناپایدار نزدیك می‌شویم و با توجه به بحث نیم عمر، بعضی از ایزوتوپ‌های عناصر انتهای جدول در طبیعت یافت نمی شوند. تمام عناصری كه عدد اتمی آن ها بیشتر از 83 هستند ناپایدارند ولی بعضی از آن ها به خاطر نیم عمر بالایی كه دارند همچنان در طبیعت یافت می‌شوند مثل 
.
به همین خاطر عناصر جدول به دو دسته طبیعی و غیرطبیعی تقسیم بندی می‌شوند. تمام عناصری كه 
و 
جزو عناصری هستند كه در طبیعت وجود دارند.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: مریم فروزان کیا
