核力の湯川ポテンシャルとは？
かくりょくのゆかわぽてんしゃる
湯川ポテンシャルとは、原子核内の陽子と中性子を結びつける核力を数式で表した理論的モデルです。
湯川ポテンシャルは、1935年に物理学者・湯川秀樹が提唱した、核子（陽子・中性子）間に働く強い核力を記述するポテンシャル関数です。この業績により湯川は1949年に日本人初のノーベル物理学賞を受賞しました。
核力は非常に短い距離（およそ1フェムトメートル、10のマイナス15乗m程度）でのみ働く力で、電磁気力や重力とは異なる性質を持ちます。湯川はこの力を「仮想的な粒子のやり取り」によって説明し、その媒介粒子として中間子（パイ中間子など）の存在を予言しました。
湯川ポテンシャルの数式は距離 r に対して、指数関数的に急激に減衰する形をとります。これが核力の「短距離力」という性質を自然に表現しており、電磁力（クーロン力）の 1/r 型とは本質的に異なります。この形の特徴は以下の点にあります。
- 粒子間の距離が近いほどポテンシャルが深く（引力が強く）なる
- 一定の距離を超えると急速にゼロに収束する
- 媒介粒子の質量がポテンシャルの到達距離を決定する
現代の素粒子物理学では核力はクォークとグルーオンによる量子色力学（QCD）で説明されますが、湯川ポテンシャルは低エネルギー領域での核力の優れた近似として今も広く用いられています。
使い方・例文
原子核物理の計算や核子散乱の理論解析で登場します。たとえば「二核子系のポテンシャルエネルギーを湯川型で近似して散乱断面積を求める」といった文脈で使われます。
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