La existencia del núcleo dentro de un átomo fue inferida por Rutherford sobre la base de sus experimentos sobre la dispersión de los rayos alfa de una fina lámina de oro, donde se observó la dispersión de partículas alfa en ángulos incluso mayores de 90 °. Esto era contrario a las expectativas en el modelo Thomson del átomo, que asumió la carga positiva del átomo distribuida uniformemente sobre una esfera de dimensiones atómicas (del orden de unas pocas unidades Angstrom. Una A ° = 10 ^ -8 cm )
Tal dispersión observada de gran ángulo de los rayos alfa solo podría explicarse siempre que la fuerza de repulsión entre la partícula alfa cargada positivamente y la carga positiva fuera mucho mayor de la que podría existir en el modelo de Thomson. Como sabemos, la fuerza de Coulomb entre dos cargas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas. Esto requirió que la carga positiva del átomo se limitara a una región extremadamente pequeña, en lugar de estar distribuida en dimensiones atómicas.
Rutherford de sus experimentos dedujo que el radio nuclear era del orden de unos pocos femtometre (un femtometre = 10 ^ -15 m. El símbolo para femtometre es fm. Uno fm = 10 ^ -15 m, también es igual a 10 ^ -13 cm. El símbolo fm también se lee como Fermi, para honrar al célebre científico Enrico Fermi, un Fermi de 10 ^ -13 cm.
Ahora el tamaño aceptado del núcleo está dado por la relación,
R = R • × A⅓, donde R • es una constante llamada constante de radio. Su valor se toma como 1.2 fm. Así que el tamaño nuclear varía de aproximadamente 1.2 fm a aproximadamente 6.7 fm en el núcleo más pesado.
