изотопа, или, как теперь принято говорить,— нуклида). Энергия, которую должна иметь бомбардирующая частица, чтобы попасть в исследуемое ядро, не может быть меньше, чем энергия их электростатического отталкивания, т. е. чем
где Qi и Q2 — заряды ускоренной частицы и исследуемого ядра, Zi и Z2 — те же заряды, выраженные через заряд электрона е, R — радиус ядра (при столкновении двух ядер — сумма их радиусов), е0 — электрическая постоянная.
Радиус ядра можно оценить по формуле Для радиуса ядра олова найдем
Подставим в (2) значения: найдем
Мы видим, таким образом, что для исследования ядер нужны протоны с энергией, измеряемой мегаэлектронвольтами. Если в качестве снарядов используются частицы с Zi >1, необходимые энергии оказываются еще выше.
Приведенная оценка страдает двумя недостатками. Прежде всего, заметим, что мы пока определили только минимальную энергию, ниже которой никакие ядерные взаимодействия не могут происходить из-за того, что частицы попросту не доходят до бомбардируемых ядер. Исследование свойств атомных ядер требует, кроме того, некоторой дополнительной энергии, иногда довольно значительной. Так, при исследовании возбужденных состояний атомных ядер проникшая в ядро частица должна сохранить энергию, достаточную для такого возбуждения. Соответствующие энергии лежат, обычно, в диапазоне от ста кило- до нескольких мегаэлектронвольт. При еще большей энергии (порядка 8 мегаэлектронвольт) становится возможным выбивание нейтронов из ядер, что приводит к появлению новых ядерных реакций. Эта энергия должна быть добавлена к энергии электростатического отталкивания. Эффективное исследование ядерных реакций требует поэтому ускорителей на энергии десятки МэВ. Из сказанного не следует, конечно, что для ядерной физики не представляют интереса еще большие энергии.