- Cơ học lượng tử đã giải quyết thành công mẫu nguyên tử. Vì tương tác nguyên tử là tương tác tĩnh điện khá đơn giản và hoàn toàn biết được.
- Với các hạt nhân vấn đề phức tạp hơn nhiều vì tương tác của nó cũng rất đặc biệt và chưa rõ bản chất. Vì vậy chưa có lý thuyết nào mô tả thành công mẫu hạt nhân một cách hoàn toàn mà mỗi mẫu chỉ diễn tả được một khía cạnh nào đó mà thôi.
- Vì vậy chúng ta chỉ giới thiệu ở đây hai mẫu tiêu biểu: 1.Mẫu giọt hạt nhân.
- Một số tính chất của hạt nhân tương tự như tính chất của giọt chất lỏng: Vì thế xuất hiện mẫu giọt chất lỏng: Mẫu giọt hạt nhân chất lỏng có dạng hình cầu. Giữa các phân tử có các lực tác dụng ở khoảng cách ngắn. Mỗi phân tử của chất lỏng chỉ tác dụng với các phân tử ở gần nó. Các phân tử chuyển động
hỗn loạn và thường xuyên va chạm với nhau. Các phân tử ở bề mặt ngoài chỉ tác dụng lên các phân tử ở phía trong do đó xuất hiện lực căng mặt ngoài. Mật độ chất lỏng không phụ thuộc vào kích thước của nó. Các tính chất như vậy cũng có ở hạt nhân, nếu như thay thế các phân tử và lực hạt nhân bằng
cácnuclon và lực hạt nhân; như vậy hạt nhân theo mẫu giọt giống như một giọt chất lỏng. Thể tích V của giọt hạt nhân chứa đầy các nuclon giống như giọt chất lỏng chưa đầy phân tử. Vật thể tích V tỷ lệ với số khối A và bán kính hạt nhân: R=αA1/3. Mẫu giọt cho phép giải thích hiện tượng phân chia hạt nhân năng thành các hạt nhân nhẹ hơn (nói ở phần sau)
2.Mẫu lớp:
Mẫu lớp căn cứ vào tính chất bền vững của các nhân Magíc. Các nhân Magíc lập lại tuần hoàn các số nguyên của nơtron: 2, 8, 20, 50 và 82. và với các số Magíc của nơtron: 2, 8, 20, 52, 82, và 126. so sánh tính chất hóa học của các nguyên tố với các tính chất hóa học của hạt nhân ta nhận thấy tính chất hóa học của nguyên tố lặp lại tuần hoàn theo giá trị Z tăng, còn tính chất magíc của hạt nhân lại tăng theo giá trị A tăng.
Sự lập lại một cách tuần hoàn tính chất magíc như vậy dẫn đến ý tưởng thành lập mẫu lớp. Theo mẫu lớp các nuclon trong hạt nhân nhóm lại thành từng lớp. Mỗi lớp chỉ chứa một số nhất định các nuclon theo nguyên lý loại trừ Pauli, số nuclon tăng dần lấp đầy lớp thứ nhất và chuyển sang lớp thứ hai…v.v…
Theo mẫu lớp, mỗi nuclon chuyển động trong trường tạo bởi các nuclon còn lại giống như electron trong nguyên tử chuyển động trong trường tạo bởi hạt nhân và các electron khác.