Kerngröße und -dichte
Verschiedene Arten von Streuexperimenten deuten darauf hin, dass Kerne ungefähr kugelförmig sind und im Wesentlichen die gleiche Dichte zu haben scheinen. Die Daten werden im sogenannten Fermi-Modell zusammengefasst:
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wobei r der Radius des Kerns der Massenzahl A ist. Die Annahme einer konstanten Dichte führt zu einer Kerndichte
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Die aussagekräftigsten Informationen über Kerngrößen stammen aus der Elektronenstreuung. Der Vergleich von berechneten und experimentellen Radien für Kerne ist sehr empfindlich gegenüber dem genauen Beginn der Überlappung zwischen dem Sondenteilchen und der Kernmaterie. Diese Vergleiche haben deutlich gemacht, dass es einen „Schwanz“ gibt, an dem die Dichte der Kernmaterie gegen Null abnimmt. Der Kern ist keine harte Kugel. Krane kommentiert, dass die Beweise auf einen Massenradius und einen Ladungsradius hindeuten, die mit einer Genauigkeit von etwa 0,1 Fermi übereinstimmen. Da schwere Kerne etwa 50% mehr Neutronen als Protonen haben, könnte man einen Massenradius erwarten, der größer ist als der Ladungsradius. Man kann sich vorstellen, dass die Protonen durch die Protonenabstoßung nach außen gedrückt werden und die Neutronen durch die Neutron-Protonen-Anziehung nach innen gezogen werden, so dass das beobachtete Ergebnis mit dem übereinstimmt, was man bei dieser Art von Modell erwarten könnte.
| Skalenmodell des Kerns | Auswirkungen auf die starke Kraft |