Размеры атомных ядер и методы их измерения

На основании закона Кулона для точечных зарядов можно вычислить наименьшее расстояние r_min, на которое может подойти к центру ядра α-частица, летящая точно по направлению к ядру (прицельный параметр b = 0). Для этого следует приравнять ее начальную кинетическую энергию к потенциальной энергии взаимодействия α-частицы с ядром в момент ее полной остановки (в точке поворота):

Говоря о размерах ядра, нужно всегда иметь в виду, что это достаточно условная величина. Ядро, как квантовомеханическая система, не имеет определенной границы. где r ₀ = (1,2 ÷ 1,4)·10^-13 см.

Поскольку нет причин стабильному ядру иметь различное распределение плотности протонов и нейтронов. Распределение ядерного вещества хорошо согласуется с формулой (модель Ферми)

где R ₀ = 1,08·10^-13·А^1/3 см – расстояние от центра ядра до места, где плотность ядра падает вдвое, а δ ≈ 0,55·10 ^–13 см – определяет скорость убывания плотности ядерного вещества. Спад плотности ядерного вещества от 0,9ρ₀ до 0,1ρ₀ для всех ядер происходит в пределах одинаковых расстояниях d = 4,4δ= 2,4·10^-13 см.