クーロン障壁
このエネルギー障壁は、静電ポテンシャルエネルギーにより与えられる。
U c o u l = k q 1 q 2 r = 1 4 π ε 0 q 1 q 2 r {\displaystyle U_{coul}=k{{q_{1}\,q_{2}} \over r}={1 \over {4\pi \epsilon _{0}}}{{q_{1}\,q_{2}} \over r}}
ここで
k はクーロン定数 = 8.9876×10 N m2 C;
ε0 は自由空間の誘電率
q1, q2 は相互作用する粒子の電荷
r は相互作用半径
Uの正の値は反発力によるものであるため、相互作用する粒子は近づくにつれてエネルギー準位が高くなる。負のポテンシャルエネルギーは束縛状態(引力による)を示す。
クーロン障壁は、衝突する原子核の原子番号(すなわち陽子の数)とともに大きくなる。
U c o u l = k Z 1 Z 2 e 2 r {\displaystyle U_{coul}={{k\,Z_{1}\,Z_{2}\,e^{2}} \over r}}