Hoofdmenu openen

Sterke kernkracht

fundamentele fysische natuurkracht

De sterke (kern)kracht, sterke interactie of sterke wisselwerking is de sterkste van de vier fundamentele natuurkrachten uit de natuurkunde en is nog ongeveer 100 keer sterker dan de elektromagnetische kracht. De sterke kernkracht beïnvloedt op kleine schaal alleen quarks en antiquarks en is verantwoordelijk voor het samenbinden van quarks zodat deze hadronen kunnen vormen zoals protonen en neutronen. Op "grotere" schaal (ca. ) worden ook de nucleonen (protonen en neutronen), waaruit de atoomkern bestaat, door deze kracht bijeengehouden, al is dat eigenlijk maar een zwak neveneffect van de krachten die in de protonen en neutronen aan het werk zijn.

Residuele effecten, samengevat in de Yukawa-potentiaal, reiken tot buiten het hadron en binden de neutronen en protonen vervolgens tot de kern van het atoom. Zonder deze kracht zouden de positief geladen protonen elkaar afstoten en zou een atoomkern niet kunnen bestaan.

De sterke kernkracht ontstaat door het continu uitwisselen van krachtvoerende deeltjes tussen de quarks. Deze krachtdragende deeltjes heten gluonen (van het Engelse glue, dat lijm betekent).

De sterke kernkracht wordt beschreven door de kwantumchromodynamica. De werking wordt ook wel omschreven met de term "kleurkracht". Daarbij gaat men ervan uit dat quarks drie kleuren kunnen hebben (rood, blauw, groen) en antiquarks ook (antirood, antiblauw, antigroen). Een gluon transporteert kleurlading van de ene naar de andere.

Een ander effect waar de sterke kernkracht voor zorgt is de (engels)"confinement" of opsluiting. Dit houdt in dat een quark nooit uit zijn hadron getrokken zal kunnen worden. Deze opsluiting wordt veroorzaakt doordat de gluonen zelf ook kleurladingen hebben waardoor de sterke kernkracht ook op hen inwerkt. Dit zorgt ervoor dat de sterke kernkracht vele malen zwakker is op heel kleine afstanden en op grote afstanden niet afneemt per afstandseenheid maar constant blijft. Een voorstelling hiervan zou kunnen zijn dat de quarks door touwtjes aan elkaar zijn vastgebonden en dus relatief vrij kunnen bewegen als ze op korte afstand van elkaar staan en de "touwtjes" dus slap hangen. Als ze verder van elkaar komen te staan worden de "touwtjes" echter aangespannen waardoor de volle kracht op de quarks kan inwerken en dus ook niet afneemt per afstandseenheid, dit is natuurlijk maar een voorstelling die de werking schets maar niet perfect weergeeft. De kracht waarmee gluonen 2 quarks bij elkaar houden is te vergelijken met een kracht van ongeveer 14 ton.[bron?]

Zie ookBewerken