Người ta có thể coi hạt nhân như một quả cầu bán kính R và xác ñịnh bán kính ñó bằng nhiều phương pháp thực nghiệm khác nhau. Sau ñây ta nói qua một vài phương pháp:
a.Khảo sát tán xạ nơtron.
Người ta bắn phá hạt nhân bằng ñạn nơtron năng lượng từ 20MeV ñến 50 MeV. Vì nơtron không mang ñiện nên dễ xuyên sâu vào hạt nhân và vì nơtron mang năng lượng lớn nên ó tương tác mạnh mẽ với hạt nhân. Tực nghiệm cho biết xác xuất xảy ra phản ứng tỉ lệ với tiết diện hình học của hạt nhân πR2
. Do ño ñược xác xuất phản ứng, ta có thể suy ra ñược các bán kính R của hạt nhân:
1410 10 R≈ − m ñối với hạt nhân nặng như Pb, U, . . . 15 10 R≈ − m ñối với hạt nhân trung bình như Fe . . . b.Khảo sát phản ứng hạt nhân với các hạt tích ñiện.
Khi bắn phá hạt nhân bằng hạt tích ñiện, thì giwuax hạt nhân và hạt tích ñiện xuất hiện lực ñẩy Coulombe. Do ñó có thể coi như một hàng rào thế năng tương tác là cho hạt tích ñiện khó xuyên vào hạt nhân. Nhưng do hiệu ứng ñường ngầm,
nên hạt tích ñiện tuy có năng lượng nhỏ hơn hàng rào thế năng, vẫn có thế xuyên qua hàng rào thế năng và gây ra phản ứng hạt nhân ñược. Thực nghiệm cho biết xác xuất gây ra phản ứng ñó tỉ lệ với ñộ xuyên qua hàng rào thế năng. Từ ñó ta tính ñược kích thước hạt nhân: 15 13
1, 4.10
R= − A m
c.So sánh năng lượng liên kết các hạt nhân gương.
So sánh năng lượng liên kết của các hạt nhân gương, ta thấy hạt nhân nhiều proton sẽ có năng lượng lớn hơn hạt nhân nhiều notron. Nguyên nhân là vì mỗi khi thay một notron bằng một proton thì lực ñẩy Coulombe tăng lên gây ra một năng lượng phụ bằng 2 0 6 1 5 4 Ze
R ⋅ πε . Biết hiệu năng lượng liên kết các hạt nhân gượng, ta sẽ tính
ñược bán kính hạt nhân: 15 13
1, 3.10
R= − A m