Fizikaning standart modeli yadroning tarkibi va xatti-harakatlarini to'liq tavsiflaydi, deb ishonilgan bo'lsa-da, nazariyadan bashorat qilish zarralar fizikasining boshqa sohalariga qaraganda ancha qiyin . Bu ikki sababga ko'ra:
Aslida, yadro ichidagi fizika butunlay kvant xromodinamikasidan (QCD) olinishi mumkin. Amalda, yadrolar kabi kam energiyali tizimlarda QCDni hal qilish uchun joriy hisoblash va matematik yondashuvlar juda cheklangan. Bu yuqori energiyali kvark materiya va kam energiyali adronik materiya o'rtasida sodir bo'ladigan fazaviy o'tish bilan bog'liq bo'lib, bu tebranish usullarini yaroqsiz holga keltiradi va nuklonlar orasidagi kuchlarning aniq QCD dan olingan modelini yaratishni qiyinlashtiradi . Hozirgi yondashuvlar Argonne v18 salohiyati yoki chiral samarali maydon nazariyasi kabi fenomenologik modellar bilan cheklangan .
Yadro kuchi yaxshi cheklangan bo'lsa ham, ab initio yadrolarining xususiyatlarini to'g'ri hisoblash uchun katta miqdordagi hisoblash quvvati talab qilinadi . Ko'p jismlar nazariyasidagi o'zgarishlar ko'plab past massali va nisbatan barqaror yadrolar uchun buni amalga oshirishga imkon berdi, ammo og'ir yadrolar yoki juda beqaror yadrolar bilan kurashishdan oldin hisoblash quvvatini va matematik yondashuvlarni yanada yaxshilash talab etiladi.
Tarixiy jihatdan, tajribalar mutlaqo nomukammal bo'lgan nisbatan qo'pol modellar bilan taqqoslanadi. Ushbu modellarning hech biri yadro tuzilishi haqidagi eksperimental ma'lumotlarni to'liq tushuntira olmaydi.
Yadro radiusi ( R ) har qanday model bashorat qilishi kerak bo'lgan asosiy miqdorlardan biri hisoblanadi. Barqaror yadrolar (galo yadrolar yoki boshqa beqaror buzilgan yadrolar emas) uchun yadro radiusi yadro massa sonining ( A ) kub ildiziga taxminan proportsionaldir , ayniqsa, koʻplab nuklonlarni oʻz ichiga olgan yadrolarda, chunki ular koʻproq sferik konfiguratsiyalarda joylashadi:
Barqaror yadro taxminan doimiy zichlikka ega va shuning uchun yadro radiusi R ni quyidagi formula bilan taxmin qilish mumkin:
Bu erda A = Atom massasi soni (protonlar soni Z , ortiqcha neytronlar soni N ) va r 0 = 1,25 fm = 1,25 × 10 -15 m. Ushbu tenglamada "doimiy" r 0 ko'rib chiqilayotgan yadroga qarab 0,2 fm ga o'zgaradi, lekin bu doimiydan 20% dan kamroq o'zgarishdir.
