12.  Ядерные силы.

Ядерные силы являются результатом совместного действия следующих сил: сил отталкивания электрических зарядов протонов, сил притяжения дипольных моментов протонов и нейтронов и центробежных сил, связанных с токами смещения силовых линий взаимодействующих диполей. Взаимодействие дипольных моментов нуклонов ответственно за строго определенную ориентацию спинов соседних по орбите и слоям нуклонов ядра. Основной вклад в энергию связи нуклонов в ядре вносит именно взаимодействие дипольных моментов: магнитного – для протона и электрического – для нейтрона. Это взаимодействие относится к сильному, хотя оно значительно менее интенсивно по энергиям связи, чем взаимодействие дипольных моментов "матрешек" в составе тех же нуклонов. Именно взаимодействием диполей объясняется нецентральность ядерных сил и их зависимость от взаимной ориентации спинов нуклонов. Этим же объясняется зарядовая независимость ядерных сил, так как и протон, и нейтрон имеют отличные от нуля дипольные моменты.

            Во многих литературных источниках отмечается, что по свойствам ядерное взаимодействие напоминает магнитное. А между тем, проблеме взаимодействия диполе на расстояниях, соизмеримых с плечом диполей, уделяется крайне мало внимания, как и проблеме описания дипольного взаимодействия через взаимодействие силовых линий диполей.

            В более старых источниках встречаются замечания о том, что взаимодействие магнитных диполей можно описывать, исходя из представления о магнитных "квазизарядах", величина которых получается делением величины дипольного момента на расстояние (плечо диполя) между "квазизарядами". Вопрос заключается в однозначности плеча диполя. Если для полосового постоянного магнита плечо диполя можно определить как расстояние между торцами полосы, то для плоского кругового витка с током, имеющего определенный дипольный момент, о плече диполя ничего определенного сказать нельзя.

            На рис. 28 показаны два магнитных диполя, векторы которых расположены на одной линии направлены в одну сторону. Это могут быть два соосных витка с током, расположенных на расстоянии "d" между центрами витков при одинаковых направлениях токов в витках.

Магнитные "квазизаряды" диполей, показанных на рис. 28 будут равны:

, где l – плечо диполя.

Сила взаимодействия "квазизарядов": ;

И без преобразований этого выражения видно, что  при . При d < l математический формализм дает:  при , т.е. сильнейшее притяжение диполей сменяется столь же сильным отталкиванием. Это говорит о важности однозначности определения плеча диполя. По величине отношения d/l можно будет в дальнейшем определить границы применимости математических выражений, описывающих взаимодействие диполей в силовой или энергетической формах на малых и больших расстояниях.

            Ранее было установлено, что заряды электрона (магнитный) и позитрона (электрический) вторичны по отношению к их дипольным моментам: электрическому – для электрона и магнитному – для позитрона. Выражение для магнитного дипольного момента позитрона с учетом выше сказанного было переписано в виде: . Величина является фундаментальной для микрочастицы и связана с её комптоновской длиной волны: . Эту величину, имеющую размерность длины, и следует принять за плечо дипольного момента микрочастицы, т.е. .

            Магнитный дипольный момент протона равен , электрический дипольный момент нейтрона равен , где -ядерный магнетон,  - масса покоя протона.

            Принимая , можно написать выражение для магнитных "квазизарядов" протона и электрических "квазизарядов" нейтрона в виде:

,  .

Эти значения "квазизарядов" автор использовал в приближенных расчётах параметров моделей ядер дейтерия, трития и гелия-3, без учета релятивистских эффектов.