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Interacción nuclear fuerte


Cuadro explicativo de las 4 fuerzas fundamentales.
La interacción nuclear fuerte es una de las cuatro interacciones fundamentales que el modelo estándar de la física de partículas establece para explicar las fuerzas entre las partículas conocidas.
Esta fuerza es la responsable de mantener unidos a los nucleones (protones yneutrones) que coexisten enel núcleo atómico, venciendo a la repulsiónelectromagnética entre los protones que poseen carga eléctrica del mismo signo (positiva) y haciendo que los neutrones, que no tienen carga eléctrica, permanezcan unidos entre sí y también a los protones.
Los efectos de esta fuerza sólo se aprecian a distancias muy pequeñas, del tamaño de los núcleos atómicos, y no se perciben a distancias mayores a 1 fm. A estacaracterística se la conoce como de corto alcance, en contraposición con las de largo alcance como la gravedad o la interacción electromagnética, que son estrictamente de alcance infinito.
Índice
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1 Introducción
1.1 Fuerzas en el núcleo atómico
1.2 Modelo de quarks
2 Cromodinámica cuántica
2.1 Carga de color
2.2 Fuerza nuclear fuerte como fuerza residual
3 Véase también
4 Enlacesexternos
Introducción[editar]
Fuerzas en el núcleo atómico[editar]
Antes de la década del 1970 se suponía que el protón y el neutrón eran partículas fundamentales. Entonces la expresiónfuerza fuerte o fuerza nuclear fuerte se refería a lo que hoy en día se denomina fuerza nuclear o fuerza fuerte residual. Esa fuerza fuerte residual es la responsable de la cohesión del núcleo y hoy en día seinterpreta como el campo de fuerza asociados a piones emitidos por protones, neutrones y demás hadrones (ya sean bariones o mesones). De acuerdo con la cromodinámica cuántica, la existencia de ese campo de piones que mantiene unido el núcleo atómico es sólo un efecto residual de la verdadera fuerza fuerte que actúa sobre los componentes internos de los hadrones, los quarks. Las fuerzas que mantienenunidos los quarks son mucho más fuertes que las que mantienen unidos a neutrones y protones. De hecho las fuerzas entre quarks son debidas a los gluones y son tan fuertes que producen el llamadoconfinamiento de color que imposibilita observar quarks desnudos a temperaturas ordinarias, mientras que en núcleos pesados sí es posible separar algunos protones o neutrones por fisión nuclear o bombardeocon partículas rápidas del núcleo atómico.
Históricamente la fuerza nuclear fuerte se postuló de forma teórica para compensar las fuerzas electromagnéticasrepulsivas que se sabía que existían en el interior del núcleo al descubrir que este estaba compuesto por protones de carga eléctrica positiva y neutrones de carga eléctrica nula. Se postuló también que su alcance no podía ser mayor que el propioradio del núcleo para que otros núcleos cercanos no la sintieran, ya que si tuviera un alcance mayor todos los núcleos del universo se habrían colapsado para formar un gran conglomerado de masa nuclear. Por esa razón se la denominó en aquel entonces fuerza fuerte. El modelo de Yukawa (1935) explicaba satisfactoriamente muchos aspectos de la fuerza nuclear fuerte o fuerza fuerte residual.
Modelode quarks[editar]
Tras el descubrimiento de una gran cantidad de hadrones que no parecían desempeñar ningún papel fundamental en la constitución de los núcleos atómicos, se acuñó la expresión zoológico de partículas, dada la salvaje profusión de diferentes tipos de partículas cuya existencia no se entendía bien.
Muchas de estas partículas parecían interectuar mediante un tipo de interacciónsimilar a la fuerza fuerte, por lo que se buscaron esquemas para comprender dicha diversidad de partículas. Un modelo postulado para explicar la existencia de toda la gran variedad de bariones y mesones fue el modelo de quarks de 1963. Este modelo postulaba que los hadrones y mesones encontrados experimentalmente eran de hecho combinaciones de quarks más elementales. Posteriormente experimentos...