核力heli
使核子组成原子核的作用力。属于强相互作用力的类型。核力具有如下性质。❶短程性。原子核的体积与质量数成正比，结合能与核子数也成正比。这些事实都说明核子间的力是短程力，核力的作用范围只有约10-15米数量级，大约等于原子核中核子间的距离。
❷强度大。在原子核内每个核子的平均结合能为8.6兆电子伏，而二核子间的万有引力的势能却只有10-36兆电子伏，质子与质子间的静电势能也只有0.72兆电子伏，足以保证静电斥力不致于破坏原子核的稳定性。
❸与核子的电荷无关。比如31H核是由1个质子与两个中子组成，它们的总结合能E=8.48兆电子伏。32He是由两个质子与一个中子组成，它们的总结合能E=7.72兆电子伏，这两种核子都由三个核子组成，而32He的结合能比31H小，这是因为在32He核中多了一个质子，在32He核中的两个质子间存在着与核力作用相反的库仑排斥能，可以证明此排斥能为0.72兆电子伏。若32He核中不存在此排斥能则核的总结合能E=7.72+0.72=8.44兆电子伏，与31H的结合能近似相等。可见不同类核子间的核力是相同的即核力与电荷无关。
❹饱和性。原子核的体积大致与它所包含的核子数成正比，例如铅原子核中所包含的核子约是氧的13倍。铅原子核的体积差不多也是氧的13倍。也就是说所有的原子核密度大致都是相等的。由于原子核的半径比核力的力程大得多，所以每个核子在原子核中平均只与几个相邻的核子起作用，与每个核子起作用的核子的平均数目大致是一定的，由此可见每个核子所受的核力有一个饱和值，不随周围核子数的增多而增大。为了说明核力的本质，日本物理学家汤川秀树在1935年提出了核力的介子理论。类比电磁场的量子是光子，认为核子之间也通过一种场起作用，而这种场的量子是一种静质量大约是电子质量的200倍的粒子。1947年鲍威尔等人发现了汤川秀树预言的介子，其质量是电子质量的273倍，称之为π介子。核力的介子理论认为核子之间的相互作用是一个核子放出一个π介子，然后为另一个核子所吸收而形成的。π介子可以有三种荷电状态，即π+（带正电）、π0（中性）、π-（带负电）。因此核子交换π介子可以有下列几种形式：即中子与中子间，质子与质子间交换的是π0介子，比如n1→n11+π0,π0+P2→P12；或P1→P11+π0,π0+n2→n12。式中n1、p1分别代表中子和质子，在这些反应中核子的电荷不改号，它的位置没有变换。而中子与质子、质子与中子之间交换的是π+π-介子，比如n1→P1+π-,π-+P2→n2；或P2→n1+π+,π++n2→P2。在这个过程中中子变为质子，质子变为中子，它们交换了位置，所以π±介子引起的是交换力。由于核子可以不断地放出π介子形成核子周围的π介子云，而这些π介子又能被极靠近的其他核子吸收，于是相邻核子之间频繁地交换π介子这正是产生核力的根据。核力的介子论是比较成功的理论，能定性地说明一些事实。但这理论也存在着缺陷。核力的问题迄今仍处在继续研究和发展的阶段，有待于进一步探索。