強核力（Strong nuclear force）是原子核內把質子和質子，質子與中子結合在一起的一種力。沒有這種力，質子和中子就會像一盤散沙。我們知道，質子之間是相斥的，而電中性的中子之間不存在電力。強力超過了質子之間的斥力。質子和中子在強相互作用下，表現出相似的特性。所以質子和中子也被稱為核子。
中子的質量要比質子大，因為一個自由中子會衰變成一個質子加一個電子和反中微子。強力雖然能把核子結合在一起，但是它們的彼此的距離應靠的非常非常地近。實驗證明，核子之間強力的“範圍”是10∧—15/M（一根頭髮絲的直徑為6×10∧-5/M） 多一點，超過這一範圍，強力馬上銳減為零。
1935年，日本物理學家湯川秀樹（1907年—1981年）提出了核子之間的強力來自“介子場”的交換。根據強力的作用範圍，他推斷出介子沒有質量，像光子一樣服從1/r∧2的無窮大的作用範圍。
質子和中子通過介子交換
然而，如果量子有質量，那麼量子之間的作用力，根據海森堡的不確定原理必須是有限的。被釋放的粒子的質量越大，其存在的時間也就越短，作用力的範圍也就越小。1941年介子被發現，其測量的質量與湯川秀樹所測的十分接近。
強子間的相互作用
下面小編就以一個質子和一箇中子的結合為例，描述一下倆個核子的結合過程：當質子和中子緊靠在一起，其距離小於力的作用範圍（10∧—15/M）時，它們就能相互聯接，形成一種叫“氚核”的原子核，並在這一過程中釋放一個光子。氚核的靜止能量要小於自由質子和中子的靜止能量之和，兩者的能量差即為“結合能”。此能量也成為了質子和中子結合與分開的臨界值。而質子和中子結合成氚核的部分過程被認為發生了介子的交換，交換不同的介子，它們的身份會隨之改變。
隨著不斷有新的核子加入結合，原子核的結合能也越來越大。但是核力的範圍是有限的，當原子核的核子越來越多時，它的體積也在擴大。結果位於原子核外端的核子因為無法接受到另一端核子的作用力，這時質子之間的庫侖斥力起作用，終結了核子之間的結合。
核子之間結合的頂點是鐵的一個同位素(56Fe)，是目前發現的核子數最多的物質了。
核聚變過程
核子這一結合的過程也稱核聚變，是我們賴以生存的，太陽能量的最主要的來源。在太陽的核心，大部分的氫原子與它們的電子是分離的，以質子的狀態遊離，在一定的條件下，4個質子能經過多步驟融合成一個氦原子核，這一過程中之前的四個質子會損失不到1%的質量，根據愛因斯坦的質能轉化公式Emc^2，這一小部分質量會釋放出巨大的能量。
夸克
當然，強核力不止作用於質子和中子，自1947年發現與核子作用的π介子以後，實驗陸續發現包括夸克在內的幾百種有強相互作用的粒子，這些粒子統稱為強子。
閱讀更多 自然界探索 的文章
