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Une mesure exacte du rayon du noyau demande de connaitre le rayon d'un nucléon? Ce qui pose quelques problèmes. Il faut dire que les nucléons et noyaux n'ont pas de limites précises, pas de frontière qui sépare leur intérieur de leur extérieur. Étant composés de particules plus élémentaires, les assimiler à une sphère exacte est une approximation certes convenable, mais reste quand même faux. En réalité, les nucléons et les noyaux sont composés de particules qui bougent sans cesse autour de leur centre de masse. Après, on peut certes calculer un rayon moyen pour cet ensemble de particules, mais difficile de faire passer ce rayon moyen pour le vrai rayon du noyau. Pas étonnant que la notion de rayon d'un nucléon soit assez floue. Les mesures du rayon moyen des nucléons et des noyaux ne donnent pas des résultats convergents. Pour sonder les noyaux, les physiciens les font entrer en collision avec des particules plus légères : des électrons, des neutrons, des particules alpha, ou autres. En observant les trajectoires après collision des particules, on peut en déduire le rayon du noyau, sa masse, et bien d'autres propriétés. C'est d'ailleurs ce qu'a fait Rutherford dans ses expériences avec des particules alpha et/ou des neutrons ! SelonEt selon la particule utilisée, le rayon du noyau n'est pas le même.
* Si on sonde le noyau avec des électrons le(ou rayonavec dn'unimporte nucléonquelle estparticule approximativement égal à 1chargée),4 femtomètres, ce qui est extrêmement petit. Si on calcule le rayon du noyau avecmesuré cette valeur, on obtienta une valeur particulière, appelée le '''rayon de charge''' du noyau. OnAvec aelle, doncle :rayon d'un nucléon est approximativement égal à 1,4 femtomètres, ce qui est extrêmement petit.
: <math>R \approx 1.4 \cdot A^\frac{1}{3}</math>
* Si on sonde le noyau avec des particules neutres électriquement, le résultat est différent et porte le nom de '''rayon de masse'''. De ce rayon de masse, on trouvepeut montrer que les nucléons ont un rayon de 1,07 femtomètres. On a donc :
: <math>R \approx 1.07 \cdot A^\frac{1}{3}</math>
Le rayon d'un noyau est 10 000 fois plus petit que l'atome : le rayon du noyau ne vaut que 0,01 % du rayon total de l'atome. Au passage, vous remarquerez que cela explique les résultats de l’expérience de Rutherford : seul 0,01 % des particules alpha étaient déviées.
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