Атомное ядро представляет собой квантовую многочастичную систему. Поэтому применение к ее описанию микроскопических подходов, основанных на фундаментальной теории межнуклонных взаимодействий, довольно затруднительно. Изучение характеристик, свойств, структуры ядер в значительной степени идет через экспериментальное определение тех или иных величин и закономерностей и поиск адекватно описывающих их полу- или чисто феноменологических моделей
.
Некоторые экспериментально установленные особенности зависимости удельной энергии связи ядра от массового числа
приводят к капельной модели ядра
и к следующей из этой модели полуэмпирической формуле Вайцзеккера для энергии связи ядра:

- Первое слагаемое в приведенной формуле пропорционально массовому числу
ядра и называется объемной энергией. В основе такой зависимости лежит короткодействующий характер притягивающих ядерных сил, который проявляется в ограничении числа межнуклонных связей, т.е. в так называемом свойстве насыщения. Подобным свойством обладают химические силы, связывающие молекулы жидкости.
- Второе слагаемое
поверхностная энергия ядра
уменьшает полную энергию связи за счет менее связанных поверхностных
нуклонов. Это аналог энергии поверхностного натяжения жидкости.
- Третье слагаемое в энергии связи обусловлено кулоновским отталкиванием протонов. В капельной модели соответствующую энергию (ее называют кулоновской энергией) находят для равномерно распределенного заряда
по объему сферы радиуса
.
- Четвертое слагаемое
энергия симметрии ядра
отражает тенденцию к стабильности ядер с
. В основе объяснения указанной особенности лежит принцип Паули.
- Пятое слагаемое
энергия спаривания
учитывает повышенную стабильность основных состояний ядер с четным числом протонов и (или) нейтронов. Природа этой энергии заключается в зависимости ядерных сил от взаимной ориентации полных моментов нуклонов.
Входящие в формулу коэффициенты

,

,

,

и

оцениваются из экспериментальных данных по энергиям связи и принимаются равными:
МэВ;
МэВ;
МэВ;
МэВ;
МэВ для четно-четных ядер,
для нечетных ядер,
МэВ для нечетно-нечетных ядер.
>>Контрольные вопросы и задания
Оглавление <<
Обоснование этих моделей, конечно же, должно проводиться в рамках фундаментальной теории.
В рамках капельной модели ядро рассматривается как сферическая капля несжимаемой заряженной ядерной жидкости.