Kernkracht

Kernkracht, ook wel de sterke kernkracht genoemd, is een van de vier fundamentele natuurkrachten. Ze houdt de bouwstenen van de materie bij elkaar: op fundamenteel niveau bindt de sterke interactie quarks tot hadrons zoals protonen en neutronen; als resterende kracht tussen deze hadrons draagt zij bij aan de binding van atoomkernen.

De kernkracht werkt over zeer korte afstanden, circa 1 femtometer, en is buiten dit bereik sterk afgenomen. Op korte afstanden wordt de interactie beschreven door quantum chromodynamics (QCD), waarin quarks en gluonen kleurladingen uitwisselen. Eigenschappen van deze interactie zijn onder meer confinement (quarks kunnen niet onafhankelijk bestaan) en asymptotische vrijheid (de kracht wordt zwakker bij hoge energie of korte afstand).

Tussen nucleonen wordt de kernkracht vaak gemodelleerd als een resterende kracht, gemedieerd door uitgewisselde mesonen (voornamelijk pions). Deze residuale kernkracht levert de bindingenergie die de kern bij elkaar houdt en bepaalt de kernstabiliteit, inclusief de saturatie-eigenschap waarbij de binding niet oneindig toeneemt met het aantal nucleonen.

Historisch gezien werd de kernkracht aanvankelijk voorgesteld als mesonuitwisseling volgens Yukawa; later werd deze als rest van de kleurkracht begrepen binnen QCD. De kernkracht is cruciaal voor kernreacties, nucleaire structuur en vele toepassingen in kernfysica en astrofysica.