液滴模型是從原子核內(nèi)核子－核子強(qiáng)耦合這一性質(zhì)出發(fā)而建立的一種原子核模型。這個模型在一定程度上能夠闡明原子核的靜態(tài)性質(zhì)和動力學(xué)規(guī)律，如質(zhì)量規(guī)律、表面振動、變形核的轉(zhuǎn)動以及核裂變等。只是將原子核視為一個帶電荷的理想液滴，根據(jù)液滴的運動規(guī)律對原子核進(jìn)行動力學(xué)描述。以后又逐步增加了一些新自由度，如將質(zhì)子、中子分別看成兩類流體，甚至將自旋取向不同也看成不同流體，并引入可壓縮性、粘滯性等性質(zhì)。
事實依據(jù)
一個是原子核每核子的平均結(jié)合能幾乎是常數(shù)，即結(jié)合能A正比于核子數(shù)A，顯示了核力的飽和性（見核力）;另一個是原子核的體積正比于核子數(shù)，即核物質(zhì)的密度近似是個常數(shù)(見原子核)，顯示了原子核基本上是不可壓縮的。
包含內(nèi)容
液滴模型主要包括以下幾個方面。
球形核的表面振動
一個半徑為R0的球形液滴，當(dāng)它發(fā)生形變時，在球坐標(biāo)中，其表面曲率半徑可用參量來表示 (1)
式中為球諧函數(shù)，。
在初級近似下，可以不考慮可壓縮性。因此,N可取為保持體積不變的因子： (2)
準(zhǔn)確到二級近似，表面振動的動能、勢能分別表示為 其中為恢復(fù)力參量，為質(zhì)量參量。而表面振動能為 (3)
在常密度理想流體的非旋流動的情況下， (4)
。 (5)
式中ρ是質(zhì)量密度，而 (6)
同液滴的表面能相聯(lián)系,S為表面張力系數(shù)，， (7)
同液滴的庫侖能相聯(lián)系，Z為核電荷數(shù)，e為電子電荷。
所以，液滴模型下的振動圓頻率為 (8)
同原子核中實際存在的振動模式相比，公式(8)給的值偏大，而且不能給出實驗值所表現(xiàn)出的殼效應(yīng)。
核裂變機(jī)制
1939年，N.奧格·玻爾和J.A.惠勒基于液滴模型提出的一種核裂變機(jī)制，以后又有進(jìn)一步的發(fā)展。
由式(3)可知，隨著形變參量的變化，原子核（帶電的液滴）的勢能將隨之發(fā)生變化。如僅考慮λ=2的小形變，則勢能為 (9)
顯然，當(dāng)時，球形液滴是穩(wěn)定的，而當(dāng)時，球形液滴不穩(wěn)定，會發(fā)生大形變以至裂變。
由式(6)、(7)可得球形液滴的穩(wěn)定條件為。 (10)
液滴模型還預(yù)期，在大形變時，有利于庫侖排斥的長程性質(zhì)，所以，盡管一些核滿足條件(10)，但在大形變時，仍可能是不穩(wěn)定的。
下頁圖表示了液滴發(fā)生裂變時鞍點表面形狀（見核裂變）。x稱為可裂變度參量，用來衡量核發(fā)生裂變的難易程度。其定義為 (11)
很明顯，x≥1的核因?qū)α炎儾环€(wěn)定而不能存在。
半經(jīng)驗的質(zhì)量公式和原子核結(jié)合能 原子核的質(zhì)量mN可表為 (12)
其中A為該核的結(jié)合能，N為中子數(shù)，mn為中子質(zhì)量,m為質(zhì)子質(zhì)量，с為真空中的光速。基于液滴模型，可以得到結(jié)合能中的三項。
①體積能。由于核密度具有飽和性，即核中心密度在原子量A塼20以后近似保持不變，因此，可以期望結(jié)合能中主要項為。
②表面能。由于表面核子受到周圍核子的吸引比內(nèi)部核子所受到的吸引小，所以對體積能應(yīng)有一修正，它應(yīng)正比于表面面積，因此，結(jié)合能應(yīng)包含。
③庫侖能。均勻的帶電液滴必具有庫侖能。它對結(jié)合能的貢獻(xiàn)為。
然而，原子核結(jié)合能中還有一些內(nèi)容是液滴模型所不能給出的，它們是：
④對稱能。這一能量來源于原子核有的趨勢。從原則上講，它是泡利不相容原理及核力性質(zhì)的結(jié)果，偏離的首要項可表為
⑤對能。在原子核中，偶偶核特別穩(wěn)定，而穩(wěn)定的奇奇核極為稀少。原子核質(zhì)量有明顯的奇偶差，原子核內(nèi)，核子有成對的傾向。所以在結(jié)合能中必須包含對能項。而
于是，原子核的質(zhì)量公式可表為 (13)
公式中的系數(shù)可由各種模型導(dǎo)出，但考慮到原子核的復(fù)雜性，通常由它與實驗的質(zhì)量值的擬合來定出，其值為
半經(jīng)驗的質(zhì)量公式的形式因?qū)С龇椒ǘ兴煌８鼮槠毡榈陌虢?jīng)驗的質(zhì)量公式，還要考慮殼層修正、原子核形變及一些高級項。
關(guān)于由早期的液滴模型發(fā)展到包含幾個非理想流體的液滴模型，并應(yīng)用于巨共振的內(nèi)容見巨多極共振。
參考資料 >