Чтобы узнать размер протонного облака в атомном ядре, физики сталкивают нестабильное ядро с мишенью и смотрят, сколько протонов оно потеряло. Чем больше ядро-снаряд, тем чаще оно задевает ядра мишени и теряет частицы. Но когда мишень лёгкая, например углерод, расчёты требуют поправочного коэффициента — иначе размер получается завышенным.

В новой работе измерили потери протонов для 18 ядер из p-оболочки (от бора до неона) на мишенях из водорода, углерода, серебра и свинца при энергии около 240 МэВ на нуклон. Оказалось, что поправочный коэффициент плавно уменьшается с ростом массы мишени и для свинца становится равен единице. То есть со свинцовой мишенью поправки вообще не нужны — измеренный размер сразу совпадает с реальным.

Такой подход открывает дорогу к точному измерению протонных радиусов для короткоживущих ядер, которые живут миллисекунды. Раньше для них приходилось вводить эмпирические коэффициенты, а теперь можно обойтись без них — просто выбрав тяжёлую мишень. Это важно для понимания того, как устроены ядра на границе стабильности, и для расчёта процессов в звёздах, где такие ядра рождаются и гибнут.