Quelques unités nucléaires

Dimension et densité nucléaires

Divers types d’expériences de diffusion suggèrent que les noyaux sont à peu près sphériques et semblent avoir essentiellement la même densité. Les données sont résumées dans l’expression appelée modèle de Fermi :

où r est le rayon du noyau de nombre de masse A. L’hypothèse de densité constante conduit à une densité nucléaire

L’information la plus définitive sur les tailles nucléaires provient de la diffusion des électrons. La comparaison des rayons calculés et expérimentaux des noyaux est très sensible au début exact du chevauchement entre la particule sonde et la matière nucléaire. Ces comparaisons ont clairement montré qu’il existe une « queue » où la densité de la matière nucléaire diminue vers zéro. Le noyau n’est pas une sphère dure. Krane commente que les preuves indiquent un rayon de masse et un rayon de charge qui concordent entre eux à environ 0,1 fermi près. Comme les noyaux lourds ont environ 50% de neutrons de plus que de protons, on pourrait s’attendre à un rayon de masse plus grand que le rayon de charge. On peut visualiser les protons poussés vers l’extérieur par la répulsion des protons et les neutrons tirés vers l’intérieur par l’attraction neutron-proton, donc le résultat observé est en accord avec ce qu’on pourrait attendre avec ce genre de modèle.