sterke kernkracht

Sophie stelde deze vraag op 24 april 2018 om 16:29.

Hallo,
Ik heb een best wel ingewikkelde vraag over de sterke kernkracht, maar misschien dat u wel kunt helpen met een antwoord.
De sterke kernkracht wordt veroorzaakt doordat gluonen de quarks in de kerndeeltjes binden heb ik begrepen. Die quarks en gluonen zitten in de kerndeeltjes en kunnen er ook niet uit. Hoe ontstaat dan de sterkle kernkracht tussen de kerndeeltjes zelf. Dus tussen twee protonen bijvoorbeeld. Kunnen quarks of gluonen vanuit elke kerndeeltje elkaar beinvoeden ofzo ? Wissel ze dan een soort energie uit ? Op internet wordt het me al snel veel te ingewikkeld. Misschien hebt u een begrijpelijk antwoord.
Gr.  Sophie

Reacties

Theo de Klerk op 24 april 2018 om 17:14
Vergelijk een kern als bestaande uit een stel magneetjes. Die trekken elkaar aan, en je krijgt een "kern" van magneetjes. Maar die kunnen natuurlijk een andere kern, die ook uit magneetjes bestaat, nog steeds wel aantrekken.

De vergelijking gaat op veel plekken mank, maar de sterke kernkracht bindt de quarks samen tot de ons bekende deeltjes als protonen en neutronen en mesonen. Maar een paar van die deeltjes vormen altijd de buitenkant van zo'n kern. En aangezien alle kernen dezelfde soort deeltjes hebben, zullen die elkaar aantrekken, ook als ze in verschillende kernen zitten.
Dus kernen worden bijeengehouden door sterke kernkracht (die in een model door "gluonen" wordt uitgewisseld) tussen quarks. Maar quarks in verschillende kernen doen precies hetzelfde. Als ze elkaar maar dicht genoeg naderen omdat de sterke kernkracht een heel kleine reikwijdte heeft.
Sophie op 24 april 2018 om 17:32
zou je kunnen zeggen dat er om de nucleonen heen een soort magnetisch veld ontstaat door de werking van de gluonen in deze kerndeeltjes ? En dat het die velden zijn die elkaar beinvloeden en zorgen voor aantrekkingskracht ? Maar ik las ook dat er deeltjes bij betrokken kunnen zijn zoals een pion. De sterke wisselwerking wordt veroorzaakt doordat nucleonen steeds pionen uitwisselen ... ?
Theo de Klerk op 24 april 2018 om 18:10
Nee, pionen horen tot de deeltjesfamilie "mesonen" die uit 2 quarks zijn opgebouwd (quark + zijn antiquark). Als zodanig zijn ze net als protonen en neutronen (die tot de familie hadryonen behoort - 3 quarks die in hun "kleur"eigenschap samen wit geven) "echte" deeltjes en zijn net zo onder invloed van de "plakkende" gluonen.

Je kunt niet spreken van een "soort magnetisch veld" (daar gaat mijn vergelijk ook al mank) want het is geen magnetisme dat de sterke kernkracht vormt. Bij elke kracht "op afstand" (d.w.z. niet elkaar rakend en rechtstreeks beinvloedend) kun je een veld denken: zo'n veld is niets anders dan uitdrukken dat de ondervonden kracht kan worden weergegeven in termen van kracht/eenheid (van massa, van lading, van magnetische lading, van quark) waarbij de "eenheid" dan bekend is van het voorwerp dat die kracht ondervindt (diens massa, lading e.d.)

De wereld leek ooit simpel (nou ja...) te bestaan uit protonen, neutronen en elektronen. Maar inmiddels weten we dat protonen en neutronen uit quarks bestaan en dat je die quarks in allerlei combinaties kunt samenvoegen tot een hele reeks exotische deeltjes die alleen in deeltjesversnellers ontstaan omdat ze van nature al snel "uiteenvallen" in de ons meer bekende protonen en neutronen en elektronen.
Als je je wilt verdiepen in al die deeltjes dan moet je eens overwegen "De Deeltjesdierentuin" te lezen (https://www.bol.com/nl/s/boeken/zoekresultaten/Ntt/deeltjesdierentuin) waarin gemakkelijk leesbaar de meeste begrippen uit de doeken worden gedaan.
Theo de Klerk op 02 mei 2018 om 16:39
Overigens: in besprekingen van de "onzekerheidsrelatie van Heisenberg" kun je afleiden dat we energie en tijd nooit exact kunnen meten maar altijd met een foutmarge van ΔE en Δt en wel zodanig dat het product van die twee ΔEΔt ≥ h/(4π)
Daarom kan binnen een korte tijd Δt de behoudswet voor energie met een bedrag ΔE worden ontweken. Met die tijdelijke energie ΔE kunnen (met Einsteins E=mc2) voor maximaal Δt seconden "virtuele deeltjes" ontstaan en verdwijnen.

In enkele theorieën wordt de sterke kernkracht dan beschreven als het ontstaan/verdwijnen van virtuele pion-deeltjes als de ΔEΔt ≥ h/(4π) niet geschonden wordt en ΔE groot genoeg is om een pion en zijn anti-deeltje te maken.
Pions hebben een gemiddelde levensduur van ca 10-8 s voordat ze uiteenvallen. Maar binnen die tijd (Δt) kunnen ze ook met hun anti-deeltje annihileren tot weer ΔE energie. Men zegt dan dat de kernkracht ontstaat door uitwisseling van virtuele pions tussen de nucleonen (die uit quarks bestaan).
Of die er "echt zijn" of niet: ze zijn "virtueel": niet aantoonbaar. "Echte" pionen zijn dat wel.

Dit soort interacties wordt vaak in een Feynman diagram getoond:



(http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/expar.html )

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zeven appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)