مانع کولن

مانع کولن یا سد کولن (انگلیسی: Coulomb barrier) که نام آن از قانون کولن گرفته شده، قانونی که خود به نام فیزیک‌دان شارل آگوستن دو کولن نامگذاری شده است، سد انرژی ناشی از برهم‌کنش الکترواستاتیکی است که دو هسته باید بر آن غلبه کنند تا به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شده و بتوانند واکنش هسته‌ای انجام دهند. این مانع انرژی توسط انرژی پتانسیل الکتریکی زیر تعریف می‌شود:

${\displaystyle U_{\text{coul}}=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r}}={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}}{r}}}$

که در آن:

k ثابت کولن = ۸٫۹۸۷۶×10⁹ N m² C⁻²؛ ε₀ ثابت گذردهی در فضا؛ q₁, q₂ بارهای ذرات برهم‌کنش‌کننده و r شعاع میدان تعامل هستند.

مقدار مثبت U ناشی از نیروی دافعه است، بنابراین ذرات برهم‌کنش‌کننده با نزدیک شدن به یکدیگر در سطوح انرژی بالاتری قرار می‌گیرند. انرژی پتانسیل منفی نشان‌دهنده یک حالت مقید (ناشی از نیروی کششی) است.

سد کولنی با افزایش عدد اتمی؛ (تعداد پروتون‌های) هسته‌های برخوردکننده، افزایش می‌یابد:

${\displaystyle U_{\text{coulomb}}={\frac {Z_{1}Z_{2}e^{2}}{4\pi \varepsilon _{0}r}}}$

که در این‌جا: e بار الکترون اولیه = ۱٫۶۰۲ ۱۷۶ ۵۳×10⁻¹⁹ C و Z_iها اعداد اتمی متناظر هستند.

• تونل‌زنی کوانتومی

• مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Coulomb barrier». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۲۳ مهٔ ۲۰۱۸.