1.2 Proton-elektronový model atomového jádra

Rozpory s objasněním hmotnosti jádra v případě jeho modelu založeného pouze na protonech se zdály být řešitelné na základě představy, že ve skutečnosti jádro obsahuje dvojnásobný počet protonů oproti protonovému modelu, jejichž náboj je kompenzován záporně nabitými elektrony rovněž umístěnými v jádře. Tyto představy se zdály být potvrzeny i experimentem. U některých atomů (viz přeměna ) byly pozorovány elektrony vyletující z jádra (nikoliv z obalu atomu) a tudíž se zdálo logické, že elektrony se skutečně mohou nacházet i v jádře.  Výše uvedené představy jsou základem  proton-elektronového modelu atomového jádra.

Proton-elektronový model atomového jádra

Poznámky

• Hmotnost jádra je podle tohoto modelu vzhledem k tomu, že klidová hmotnost elektronu je velmi malá ve srovnání s klidovou hmotností protonu.

• Náboj jádra je podle tohoto modelu . Záporný elektrický náboj elektronů v jádře kompenzuje kladný náboj protonů.

• Specielně pro lehká jádra platí  , tedy jádro by mělo obsahovat a = 2Z protonů a n = Z elektronů.

Nedostatky modelu

Proton-elektronový model struktury jádra dává přibližně správné hodnoty hmotností zejména lehčích jader, přesto zůstává určitá nepřesnost ve srovnání s experimentem. Tento nesoulad teoretické a skutečné hmotnosti jádra je ještě více patrný v případě těžkých jader.

Měření magnetického momentu jádra je rovněž v rozporu s tímto modelem. Model dává příliš velké hodnoty magnetických momentů jádra.

Jádro podle proton-elektronového modelu obsahuje elektrony. Hodnoty magnetických momentů elektronů představují násobky hodnot Bohrových magnetonů, které jsou řádově tisíckrát větší než hodnoty jaderných magnetonů, v jejichž násobcích se udává magnetický moment protonů, což je dáno skutečností, že hmotnost elektronu je řádově tisíckrát menší, než hmotnost protonu.

Hodnoty magnetického momentu jádra řádově odpovídají hodnotám jaderných magnetonů.