Interaction nucléaire forte

Figure 1.La force électrique qui écarte les protons et l'interaction forte qui agit sur les protons et les neutrons à l'intérieur d'un noyau.[1]

La force nucléaire forte est l'une des quatre forces fondamentales de la nature. La force forte est 'ressentie' entre les nucléons (protons et neutrons) à l'intérieur du noyau d'un atome. La force nucléaire forte est aussi appelée simplement la force forte ou l'interaction forte.[2]

Cette force est suffisamment puissante pour vaincre la force de répulsion entre les deux protons chargés positivement, ce qui permet aux protons et aux neutrons de rester associés dans un espace incroyablement petit. L'interaction forte diminue avec la distance beaucoup plus rapidement que la gravité ou la force électromagnétique, si rapidement qu'il est presque impossible de détecter l'interaction forte en dehors d'un noyau. (L'interaction forte et la force faible ne sont pas des exemples du loi du carré inverse).

Le noyau (et la distance sur laquelle l'interaction forte agit) est incroyablement petit (voir taille de l'univers pour des démonstrations en ligne qui montrent cette échelle). Malgré ces petites tailles, ils produisent quand même une grande quantité d'énergie. Comme le montre la page de travail, plus la force est forte (ou plus la distance est grande), plus l'énergie transférée pour une interaction est élevée. L'interaction forte stocke une quantité d'énergie incroyablement importante dans les noyaux par rapport à la force électromagnétique, qui régit les réactions chimiques. C'est pourquoi le combustible nucléaire a une densité ~1 million de fois supérieure à celle de tout combustible chimique (charbon, gaz naturel, pétrole) ; voir densité énergétique pour des graphiques illustrant cette différence. Le grand défi est qu'une ingénierie très minutieuse est nécessaire pour accéder à l'énergie stockée par la force forte.

Un traitement complet de l'interaction forte nécessite de nombreuses années d'études intensives. Pour en savoir plus sur la force forte, veuillez consulter l'article d'hyperphysics sur strong force (anglais). Vous trouverez également un article complet (bien que plus long) sur ce qui maintient les noyaux ensemble (anglais) par le professeur Matt Strassler.

Vous trouverez ci-dessous la série de Scishow (sous-titres français) sur les forces fondamentales, partie 1a (force forte à l'intérieur des nucléons) et 1b (entre les nucléons) :

Et voici la partie 1b.

Les autres vidéos se trouvent sur les pages consacrées à la gravité, à la force nucléaire faible et à la force électromagnétique.

En savoir plus

Pour en savoir plus sur les autres forces, veuillez consulter les pages suivantes :

Références

  1. Matt Strassler. (2014, Oct. 24). What Holds Nuclei Together? [Online]. Available: http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/the-structure-of-matter/the-nuclei-of-atoms-at-the-heart-of-matter/what-holds-nuclei-together
  2. Hyperphysics "Fundamental Force", Hyperphysics, 2018. [Online]. Available: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Forces/funfor.html#c2. [Accessed: 19- Jun- 2018]