Fisica I anno: Appunti - STOQ

61come l’inverso del quadrato della distanza.Inoltre le forze che tengono assieme ciascun atomo e le forze chimiche che tengono uniti gliatomi nelle molecole sono realmente forze elettriche che agiscono in regioni dove l’equilibriodelle cariche non è perfetto e dove le distanze sono molto piccole.Questa schematizzazione non ci dà ragione del fatto che nell’atomo i protoni del nucleo e glielettroni orbitali non finiscono gli uni sugli altri.In realtà la mancanza di annichilazione tra protoni ed elettroni è spiegata dalla meccanicaquantistica.Infatti se si cerca di confinare gli elettroni di un atomo in una regione molto vicina di protoniin base al principio di indeterminazione, gli elettroni devono possedere una quantità di motoquadratica media che è tanto più grande quanto più cerchiamo di confinarli.È questo moto, imposto dalle leggi della meccanica quantistica, che impedisce all’attrazioneelettrica di avvicinare le cariche oltre un certo limite. Ma per l’atomo c’è un altro problema.Nel nucleo ci sono diversi protoni che sappiamo essere positivi.Perchè non si separano?Il fatto è che nei nuclei ci sono altre forze non elettriche, le forze nucleari che sono più fortidelle forze elettriche e quindi capaci di tenere assieme i protoni.Tuttavia queste forze hanno un raggio d’azione piccolo, infatti la loro intensità decrescemolto più rapidamente dell’inverso del quadrato.Ciò comporta che se il nucleo ha troppi protoni non riesce più a stare assieme.Un esempio è l’uranio 92 (cioè con 92 protoni).Più ci sono protoni (o neutroni) in un nucleo e più forte è la repulsione elettrica, finchè comenel caso dell’uranio l’equilibrio è così delicato che basta inviargli contro un neutrone lentoche esso si rompe in due pezzi, ciascun pezzo caricato positivamente, scagliandoli lontanol’uno dall’altro per mutua repulsione elettrica.Questa è la bomba nucleare e l’energia che è detta nucleare in realtà è energia elettrica chesi libera quando le forze elettriche hanno superato le forze di attrazione nucleare.Possiamo ora anche domandarci che cosa è che tiene insieme un elettrone carico negativamente.Dato che l’elettrone è fatto tutto della medesima specie di sostanza, ogni sua parte dovrebbe