Размер ядра

О геометрическом размере атомного ядра можно судить по наблюдению нарушения зависимости, описывающей кулоновское взаимодействие при рассеянии тяжелых частиц с достаточно высокой энергией. Чем больше энергия и угол рассеяния частицы, тем меньше минимальное расстояние между частицей и ядром в акте кулоновского рассеяния. Радиусом ядра следует считать расстояние, при достижении которого закон 1/sin⁴(θ/2) становится несправедлив. Это может означать как конечный размер электрических зарядов сталкивающихся тел, так и появление сил, отличных от кулоновских. Равновероятное рассеяние на любые углы при достижения частицами радиуса ядер свидетельствует о влиянии других, ядерных сил, область действия которых ограничена малыми расстояниями.

Существует ряд методов измерения радиусов ядер как прямых, связанных с изучением рассеяния частиц ядрами, так и косвенных. Результаты измерений могут быть представлены следующей зависимостью радиуса R от массового числа А:

(2.2)

где - константа. Эта зависимость означает, что объем ядра пропорционален числу частиц в его составе. В этом смысле ядро напоминает каплю жидкости, объем которой также пропорционален числу частиц в капле, а плотность не зависит от объема. Из этой аналогии следует сходство свойств ядерных сил, обеспечивающих существование ядер, со свойствами сил, ответственных за устойчивость жидких капель. Константа несколько меняется в зависимости от метода измерения, а ее усредненное значение равно 1,23.10^-13 см. Поэтому радиус любого ядра можно рассчитать по формуле:

(2.3)