kjernekrefter

Kjernekreftene har kort rekkevidde. De virker bare til en avstand av ca. 2 femtometer (femto = 10⁻¹⁵) fra nukleonets kjerne. På avstander mindre enn omlag 0,7 femtometer er kjernekreftene frastøtende. Denne avstanden regnes derfor som nukleonets radius fordi nukleonene ikke kan komme særlig mye nærmere hverandre.

Innenfor denne avstanden er kjernekreftene mye sterkere enn gravitasjonskrefter og elektromagnetiske krefter. Vi kaller derfor den fundamentale vekselvirkningen som kjernekreftene er et resultat av for sterk vekselvirkning.

De partiklene som kjernekreftene virker mellom, kalles med en fellesbetegnelse for sterkt vekselvirkende partikler eller hadroner.

Kraften mellom to nukleoner kan til en viss grad beskrives som utveksling av mesoner. Dette er analogt til bildet man bruker i kvanteelektrodynamikk, der kraften mellom to elektroner beskrives som utveksling av fotoner (lyskvant).

Imidlertid er den nøyaktige beskrivelsen av vekselvirkningen mellom nukleoner mer komplisert dersom man skal ta hensyn til alle egenskapene ved den sterke vekselvirkningen. En beskrivelse i form av utveksling av for eksempel de letteste mesonene (π-mesonene) gir ikke noe fullstendig beskrivelse av kjernekreftene.

Problemet henger sammen med at nukleonene ikke er elementære, men er bygd opp av mer fundamentale partikler, kvarker og gluoner, som styres av den sterke vekselvirkningen, også kjent som fargekraften. Utveksling av et meson mellom nukleonene tilsvarer at nukleonene bytter en kvark seg imellom. Et annet viktig bidrag til kjernekreftene, den såkalte pomeron-utvekslingen, tilsvarer at kvarkene i det ene nukleonet utveksler gluoner med kvarkene i det andre nukleonet.