12.1 ପରିଚୟ

ଊନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀ ସୁଦ୍ଧା ପଦାର୍ଥର ପରମାଣୁ ଅନୁମାନ ପକ୍ଷରେ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ପ୍ରମାଣ ସଂଗୃହୀତ ହୋଇଥିଲା। 1897 ମସିହାରେ, ଇଂରାଜୀ ଭୌତିକବିତ୍ J. J. ଥୋମସନ (1856 1940) ଦ୍ୱାରା ଗ୍ୟାସ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଡିସ୍ଚାର୍ଜ୍ ଉପରେ କରାଯାଇଥିବା ପରୀକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରକାଶ କଲା ଯେ ବିଭିନ୍ନ ମୌଳିକର ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକରେ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ବିଶିଷ୍ଟ ଉପାଦାନ (ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍) ଥାଏ ଯାହା ସମସ୍ତ ପରମାଣୁଙ୍କ ପାଇଁ ସମାନ। ତଥାପି, ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉଦାସୀନ। ତେଣୁ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗୁଡ଼ିକର ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍କୁ ଉଦାସୀନ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପରମାଣୁରେ କିଛି ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ମଧ୍ୟ ରହିବା ଆବଶ୍ୟକ। କିନ୍ତୁ ପରମାଣୁ ଭିତରେ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟବସ୍ଥା କ’ଣ? ଅନ୍ୟ ଅର୍ଥରେ, ଏକ ପରମାଣୁର ଗଠନ କ’ଣ?

ପରମାଣୁର ପ୍ରଥମ ମଡେଲ୍ 1898 ମସିହାରେ J. J. ଥୋମସନ୍ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତାବିତ ହୋଇଥିଲା। ଏହି ମଡେଲ୍ ଅନୁସାରେ, ପରମାଣୁର ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ପରମାଣୁର ଆୟତନ ମଧ୍ୟରେ ସମାନ ଭାବରେ ବିତରିତ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ବିଶିଷ୍ଟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗୁଡ଼ିକ ଏଥିରେ ଏକ ତରମୁଜରେ ମଞ୍ଜି ପରି ନିହିତ ହୋଇଥାଏ। ଏହି ମଡେଲ୍କୁ ଚିତ୍ରାତ୍ମକ ଭାବରେ ପରମାଣୁର ପ୍ଲମ୍ ପୁଡିଂ ମଡେଲ୍ କୁହାଯାଉଥିଲା। ତଥାପି, ଏହି ଅଧ୍ୟାୟରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ପରମାଣୁ ଉପରେ ପରବର୍ତ୍ତୀ ଅଧ୍ୟୟନଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଇଲା ଯେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ଗୁଡ଼ିକର ବିତରଣ ଏହି ମଡେଲ୍ରେ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ବିତରଣଠାରୁ ବହୁତ ଭିନ୍ନ।

ଆମେ ଜାଣୁ ଯେ ସଂଘନିତ ପଦାର୍ଥ (ଘନ ଏବଂ ତରଳ) ଏବଂ ସମସ୍ତ ତାପମାତ୍ରାରେ ଘନ ଗ୍ୟାସ୍ ଗୁଡ଼ିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବିକିରଣ ଉତ୍ସର୍ଜନ କରେ ଯେଉଁଥିରେ ଅନେକ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟର ଏକ ସତତ ବିତରଣ ବିଭିନ୍ନ ତୀବ୍ରତା ସହିତ ଉପସ୍ଥିତ ଥାଏ। ଏହି ବିକିରଣକୁ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରମାଣୁ କିମ୍ବା ଅଣୁର ପାର୍ଶ୍ୱବର୍ତ୍ତୀ ପରମାଣୁ କିମ୍ବା ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ପରମାଣୁ ଏବଂ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ଦୋଳନ ଯୋଗୁଁ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ଏହାର ବିପରୀତରେ, ଏକ ଜ୍ୱାଳାରେ ତାପିତ ବିରଳୀକୃତ ଗ୍ୟାସ୍ କିମ୍ବା ଏକ ଗ୍ଲୋ ଟ୍ୟୁବ୍ରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉତ୍ତେଜିତ ହୋଇଥିବା ଆଲୋକ, ଯେପରିକି ପରିଚିତ ନିଅନ୍ ସାଇନ୍ କିମ୍ବା ପାରଦ ବାଷ୍ପ ଆଲୋକ, କେବଳ କେତେକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ବିଶିଷ୍ଟ ହୋଇଥାଏ। ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଏକ ଶ୍ରେଣୀର ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ରେଖା ଭାବରେ ଦେଖାଯାଏ। ଏହିପରି ଗ୍ୟାସ୍ ଗୁଡ଼ିକରେ, ପରମାଣୁ ମଧ୍ୟରେ ହାରାହାରି ଦୂରତା ବହୁତ ଅଧିକ। ତେଣୁ, ଉତ୍ସର୍ଜିତ ବିକିରଣକୁ ପରମାଣୁ କିମ୍ବା ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ନ ହୋଇ ବ୍ୟକ୍ତିଗତ ପରମାଣୁ ଯୋଗୁଁ ବିବେଚନା କରାଯାଇପାରେ।

ଊନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀର ପ୍ରାରମ୍ଭରେ ଏହା ମଧ୍ୟ ସ୍ଥାପିତ ହୋଇଥିଲା ଯେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ମୌଳିକ ବିକିରଣର ଏକ ବିଶେଷ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ସହିତ ସମ୍ବନ୍ଧିତ, ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ସର୍ବଦା ରେଖା ମଧ୍ୟରେ ସ୍ଥିର ଆପେକ୍ଷିକ ସ୍ଥିତି ସହିତ ଏକ ସେଟ୍ ରେଖା ଦେଇଥାଏ। ଏହି ତଥ୍ୟ ଏକ ପରମାଣୁର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଗଠନ ଏବଂ ଏହା ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ସର୍ଜିତ ବିକିରଣର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଘନିଷ୍ଠ ସମ୍ପର୍କ ସୂଚିତ କରିଥିଲା। 1885 ମସିହାରେ, ଜୋହାନ୍ ଜାକୋବ୍ ବାଲମର୍ (1825 - 1898) ଏକ ସରଳ ଅନୁଭାବିକ ସୂତ୍ର ପ୍ରାପ୍ତ କରିଥିଲେ ଯାହା ପରମାଣବିକ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ସର୍ଜିତ ଏକ ଗୋଷ୍ଠୀ ରେଖାର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଦେଇଥିଲା। ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଜଣାଶୁଣା ମୌଳିକଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ସରଳତମ ହୋଇଥିବାରୁ, ଆମେ ଏହି ଅଧ୍ୟାୟରେ ଏହାର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ସବିଶେଷ ଭାବରେ ବିଚାର କରିବୁ।

J. J. ଥୋମସନ୍ ଙ୍କର ପୂର୍ବତନ ଗବେଷଣା ଛାତ୍ର, ଏର୍ନଷ୍ଟ ରଦରଫୋର୍ଡ (1871-1937), କେତେକ ରେଡିଓସକ୍ରିୟ ମୌଳିକ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ସର୍ଜିତ $\alpha$-କଣିକା ଉପରେ ପରୀକ୍ଷଣରେ ନିୟୋଜିତ ଥିଲେ। 1906 ମସିହାରେ, ପରମାଣବିକ ଗଠନ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ପାଇଁ ପରମାଣୁ ଦ୍ୱାରା ଏହି $\alpha$-କଣିକା ଗୁଡ଼ିକର ବିକ୍ଷେପଣର ଏକ କ୍ଲାସିକ୍ ପରୀକ୍ଷଣ ପ୍ରସ୍ତାବ କରିଥିଲେ। ଏହି ପରୀକ୍ଷଣ ପରେ 1911 ମସିହା ଆସପାସ୍ ହାନ୍ସ ଗେଗର (1882-1945) ଏବଂ ଏର୍ନଷ୍ଟ ମାର୍ସଡେନ୍ (1889-1970, ଯିଏକି 20 ବର୍ଷ ବୟସ୍କ ଛାତ୍ର ଥିଲେ ଏବଂ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତାଙ୍କର ସ୍ନାତକ ଡିଗ୍ରୀ ହାସଲ କରି ନଥିଲେ) ଦ୍ୱାରା କରାଯାଇଥିଲା। ବିବରଣୀଗୁଡ଼ିକ ଅନୁଚ୍ଛେଦ 12.2 ରେ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଛି। ଫଳାଫଳର ବ୍ୟାଖ୍ୟା ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଙ୍କ ପରମାଣୁର ଗ୍ରହୀୟ ମଡେଲ୍ (ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର୍ ମଡେଲ୍ ମଧ୍ୟ କୁହାଯାଏ) ର ଜନ୍ମକୁ ନେଇଥିଲା। ଏହା ଅନୁସାରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ଏବଂ ପରମାଣୁର ଅଧିକାଂଶ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ନାମକ ଏକ ଛୋଟ ଆୟତନରେ ସଂକେନ୍ଦ୍ରିତ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗୁଡ଼ିକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଚାରିପାଖରେ ଠିକ୍ ସେହିପରି ପରିକ୍ରମଣ କରେ ଯେପରି ଗ୍ରହଗୁଡ଼ିକ ସୂର୍ଯ୍ୟ ଚାରିପାଖରେ ପରିକ୍ରମଣ କରନ୍ତି।

ଏର୍ନଷ୍ଟ ରଦରଫୋର୍ଡ (1871 – 1937)

ଏର୍ନଷ୍ଟ ରଦରଫୋର୍ଡ (1871 – 1937) ନ୍ୟୁଜିଲ୍ୟାଣ୍ଡରେ ଜନ୍ମିତ, ବ୍ରିଟିଶ ଭୌତିକବିତ୍ ଯିଏ ରେଡିଓସକ୍ରିୟ ବିକିରଣ ଉପରେ ଅଗ୍ରଗାମୀ କାର୍ଯ୍ୟ କରିଥିଲେ। ସେ ଆଲଫା-ରଶ୍ମି ଏବଂ ବିଟା-ରଶ୍ମି ଆବିଷ୍କାର କରିଥିଲେ। ଫେଡେରିକ୍ ସୋଡି ସହିତ, ସେ ଆଧୁନିକ ରେଡିଓସକ୍ରିୟତା ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ସୃଷ୍ଟି କରିଥିଲେ। ସେ ଥୋରିୟମ୍ର ‘ଏମାନେସନ୍’ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲେ ଏବଂ ଏକ ନୂତନ ନୋବେଲ୍ ଗ୍ୟାସ୍, ରେଡନ୍ ର ଏକ ଆଇସୋଟୋପ୍, ଯାହାକୁ ବର୍ତ୍ତମାନ ଥୋରନ୍ ଭାବରେ ଜଣାଶୁଣା, ଆବିଷ୍କାର କରିଥିଲେ। ଧାତୁ ପତଳା ପତ୍ରରୁ ଆଲଫା-ରଶ୍ମି ବିକ୍ଷେପଣ କରି, ସେ ପରମାଣବିକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଆବିଷ୍କାର କରିଥିଲେ ଏବଂ ପରମାଣୁର ଗ୍ରହୀୟ ମଡେଲ୍ ପ୍ରସ୍ତାବ କରିଥିଲେ। ସେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ର ଆନୁମାନିକ ଆକାର ମଧ୍ୟ ଆକଳନ କରିଥିଲେ।

ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଙ୍କ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର୍ ମଡେଲ୍ ଆଜି ଆମେ ପରମାଣୁକୁ କିପରି ଦେଖୁ ତାହା ଆଡକୁ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ପଦକ୍ଷେପ ଥିଲା। ତଥାପି, ଏହା କାହିଁକି ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ କେବଳ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟର ଆଲୋକ ଉତ୍ସର୍ଜନ କରେ ତାହା ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିପାରିଲା ନାହିଁ। ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଏକ ପ୍ରୋଟନ୍ ନେଇ ଗଠିତ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପରି ସରଳ ଏକ ପରମାଣୁ କିପରି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟର ଏକ ଜଟିଳ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଉତ୍ସର୍ଜନ କରିପାରିବ? ଏକ ପରମାଣୁର ଶାସ୍ତ୍ରୀୟ ଚିତ୍ରରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଚାରିପାଖରେ ଠିକ୍ ସେହିପରି ପରିକ୍ରମଣ କରେ ଯେପରି ଏକ ଗ୍ରହ ସୂର୍ଯ୍ୟ ଚାରିପାଖରେ ପରିକ୍ରମଣ କରେ। ତଥାପି, ଆମେ ଦେଖିବୁ ଯେ ଏହିପରି ଏକ ମଡେଲ୍ ଗ୍ରହଣ କରିବାରେ କିଛି ଗୁରୁତର ଅସୁବିଧା ରହିଛି।

12.2 ଆଲଫା-କଣିକା ବିକ୍ଷେପଣ ଏବଂ ପରମାଣୁର ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଙ୍କ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର୍ ମଡେଲ୍

ଏର୍ନଷ୍ଟ ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଙ୍କ ପରାମର୍ଶରେ, 1911 ମସିହାରେ, H. ଗେଗର ଏବଂ E. ମାର୍ସଡେନ୍ କିଛି ପରୀକ୍ଷଣ କରିଥିଲେ। ସେମାନଙ୍କର ଗୋଟିଏ ପରୀକ୍ଷଣରେ, ଯେପରି

ଚିତ୍ର 12.1 ଗେଗର-ମାର୍ସଡେନ୍ ବିକ୍ଷେପଣ ପରୀକ୍ଷଣ। ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପକରଣଟି ଏକ ନିର୍ବାତ କକ୍ଷରେ ରଖାଯାଇଛି (ଏହି ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଯାଇନାହିଁ)।

ଚିତ୍ର 12.1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି, ସେମାନେ ସୁନାରେ ତିଆରି ଏକ ପତଳା ଧାତୁ ପତଳା ପତ୍ର ଆଡକୁ ଏକ ${83}^{214} \mathrm{Bi}$ ରେଡିଓସକ୍ରିୟ ଉତ୍ସରୁ ଉତ୍ସର୍ଜିତ $5.5 \mathrm{MeV} \alpha$-କଣିକା ର ଏକ ପୁଞ୍ଜକୁ ନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ କରିଥିଲେ। ଚିତ୍ର 12.2 ଏହି ପରୀକ୍ଷଣର ଏକ ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର ଦର୍ଶାଉଛି। ଏକ ${83}^{214} \mathrm{Bi}$ ରେଡିଓସକ୍ରିୟ ଉତ୍ସ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ସର୍ଜିତ ଆଲଫା-କଣିକା ଗୁଡ଼ିକ ସୀସା ଇଟା ମାଧ୍ୟମରେ ଗତି କରି ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ପୁଞ୍ଜରେ ପରିଣତ ହୋଇଥିଲା। ପୁଞ୍ଜଟିକୁ $2.1 \times 10^{-7} \mathrm{~m}$ ମୋଟାଇ ବିଶିଷ୍ଟ ସୁନାର ଏକ ପତଳା ପତଳା ପତ୍ର ଉପରେ ପଡ଼ିବାକୁ ଦିଆଯାଇଥିଲା। ବିକ୍ଷିପ୍ତ ଆଲଫା-କଣିକା ଗୁଡ଼ିକୁ ଜିଙ୍କ ସଲ୍ଫାଇଡ୍ ପରଦା ଏବଂ ଏକ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ନେଇ ଗଠିତ ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନଶୀଳ ସନ୍ଧାନକାରୀ ମାଧ୍ୟମରେ ଦେଖାଯାଇଥିଲା। ବିକ୍ଷିପ୍ତ ଆଲଫା-କଣିକା ଗୁଡ଼ିକ ପରଦା ଉପରେ ଆଘାତ କରି ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ଆଲୋକ ଫ୍ଲାସ୍ କିମ୍ବା ସ୍କିଣ୍ଟିଲେସନ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିଥିଲା। ଏହି ଫ୍ଲାସ୍ ଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଦେଖାଯାଇପାରେ ଏବଂ ବିକ୍ଷିପ୍ତ କଣିକା ସଂଖ୍ୟାର ବିତରଣକୁ ବିକ୍ଷେପଣ କୋଣର ଏକ ଫଳନ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇପାରେ।

ଚିତ୍ର 12.2 ଗେଗର-ମାର୍ସଡେନ୍ ପରୀକ୍ଷଣର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ବ୍ୟବସ୍ଥା।

ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସମୟ ଅନ୍ତରାଳରେ, ବିଭିନ୍ନ କୋଣରେ ବିକ୍ଷିପ୍ତ $\alpha$-କଣିକା ର ସମୁଦାୟ ସଂଖ୍ୟାର ଏକ ଆଦର୍ଶ ଗ୍ରାଫ୍ ଚିତ୍ର 12.3 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଏହି ଚିତ୍ରରେ ବିନ୍ଦୁଗୁଡ଼ିକ ତଥ୍ୟ ବିନ୍ଦୁକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ ଏବଂ ଘନ ବକ୍ରରେଖାଟି ଏହି ଅନୁମାନ ଉପରେ ଆଧାରିତ କରାଯାଇଥିବା ସିଦ୍ଧାନ୍ତିକ ଭବିଷ୍ୟବାଣୀ ଯେ ଲକ୍ଷ୍ୟ ପରମାଣୁର ଏକ ଛୋଟ, ଘନ, ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ବିଶିଷ୍ଟ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଅଛି। ଅନେକ $\alpha$-କଣିକା ପତଳା ପତ୍ର ମଧ୍ୟ ଦେଇ ଗତି କରେ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ସେମାନେ କୌଣସି ଧକ୍କା ଭୋଗୁ ନାହାଁନ୍ତି। ପ୍ରାୟ $0.14 %$ ଘଟଣା $\alpha$-କଣିକା $1^{\circ}$ ରୁ ଅଧିକ ଦ୍ୱାରା ବିକ୍ଷିପ୍ତ ହୁଏ; ଏବଂ ପ୍ରାୟ 8000 ରେ 1 ଟି $90^{\circ}$ ରୁ ଅଧିକ ଦ୍ୱାରା ବିଚ୍ୟୁତ ହୁଏ। ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଯୁକ୍ତି କରିଥିଲେ ଯେ, $\alpha$-କଣିକାକୁ ପଛକୁ ବିଚ୍ୟୁତ କରିବା ପାଇଁ, ଏହାକୁ ଏକ ବଡ଼ ପ୍ରତିକର୍ଷଣ ଶକ୍ତି ଅନୁଭବ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ପରମାଣୁର ବସ୍ତୁତ୍ଵର ଅଧିକାଂଶ ଏବଂ ଏହାର ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ଏହାର କେନ୍ଦ୍ରରେ ଦୃଢ଼ ଭାବରେ ସଂକେନ୍ଦ୍ରିତ ହୋଇଥିଲେ ଏହି ଶକ୍ତି ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇପାରିବ। ତା’ପରେ ଆଗମନ କରୁଥିବା $\alpha$-କଣିକା ଏହାକୁ ଭେଦ ନ କରି ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ସହିତ ବହୁତ ନିକଟରେ ପହଞ୍ଚିପାରିବ, ଏବଂ ଏହିପରି ଏକ ନିକଟ ସାକ୍ଷାତ ଏକ ବଡ଼ ବିଚ୍ୟୁତିରେ ପରିଣତ ହେବ। ଏହି ସମ୍ମତି ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର୍ ପରମାଣୁର ଅନୁମାନକୁ ସମର୍ଥନ କଲା। ଏହି କାରଣରୁ ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଆବିଷ୍କାର ପାଇଁ କ୍ରେଡିଟ୍ ପାଆନ୍ତି।

ପରମାଣୁର ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଙ୍କ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର୍ ମଡେଲ୍ରେ, ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ୍ ଏବଂ ପରମାଣୁର ଅଧିକାଂଶ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ରେ ସଂକେନ୍ଦ୍ରିତ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗୁଡ଼ିକ କିଛି ଦୂରରେ ରହିଥାଏ। ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗୁଡ଼ିକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଚାରିପାଖରେ କକ୍ଷରେ ଗତି କରୁଥିବେ ଠିକ୍ ସେହିପରି ଯେପରି ଗ୍ରହଗୁଡ଼ିକ ସୂର୍ଯ୍ୟ ଚାରିପାଖରେ କରନ୍ତି। ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଙ୍କ ପରୀକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ର ଆକାର ପ୍ରାୟ $10^{-15} \mathrm{~m}$ ରୁ $10^{-14} \mathrm{~m}$ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହେବା ପାଇଁ ସୂଚିତ କରିଥିଲା। ଗତି ସିଦ୍ଧାନ୍ତରୁ, ଏକ ପରମାଣୁର ଆକାର $10^{-10} \mathrm{~m}$ ବୋଲି ଜଣାଯାଇଥିଲା,

ଚିତ୍ର 12.3 ଗେଗର ଏବଂ ମାର୍ସଡେନ୍ ଦ୍ୱାରା ଚିତ୍ର 12.1 ଏବଂ 12.2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ସେଟଅପ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଏକ ପତଳା ପତଳା ପତ୍ର ଦ୍ୱାରା ବିଭିନ୍ନ କୋଣରେ $\alpha$-କଣିକା ବିକ୍ଷେପଣ ଉପରେ ପ୍ରୟୋଗାତ୍ମକ ତଥ୍ୟ ବିନ୍ଦୁ (ବିନ୍ଦୁ ଦ୍ୱାରା ଦର୍ଶାଯାଇଛି)। ରଦରଫୋର୍ଡ୍ ଙ୍କ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର୍ ମଡେଲ୍ ଘନ ବକ୍ରରେଖ