How big is 氯原子核?

氯原子核是氯原子的中心。它含有17個質子，而構成天然氯的兩種同位素，中子數分別是18個或20個。較常見的氯-35，其原子核直徑大約是6.7飛米，這個數字是電荷半徑的兩倍。一飛米是一百萬分之一的十億分之一公尺（10⁻¹⁵公尺）。

大小

原子核沒有明確的邊界，因此它的大小是以「電荷半徑」表示，也就是電荷分布的平均半徑。對於氯-35，國際原子能總署（IAEA）所整理的原子核半徑表列出的數值是3.365飛米。利用以緲子（一種比電子重的粒子）取代電子的原子，2026年報告的一項更精確測量得出3.333飛米。這兩個數值都使原子核的直徑大約是6.7飛米。

同一元素中，中子數不同的原子稱為同位素。氯-37比氯-35多兩個中子，但原子核的直徑卻只寬不到1%。地球上的氯，大約四分之三是氯-35。

如同大多數質子數超過15的原子核，氯原子核的中子數多於質子數。質子之間會因電荷而互相排斥，多出來的中子則有助於強核力把原子核維繫在一起。

大小比較

氯-35原子核的直徑，大約是單一質子（直徑約1.7飛米）的四倍。
它的直徑大約是氦原子核（約3.4飛米）的兩倍。
鈾原子核所含的質子與中子總數是它的6.8倍，但直徑卻不到它的兩倍。
在一個氯氣分子中，兩個氯原子的原子核相距0.199奈米，大約是單一原子核直徑的3萬倍。一奈米是一公尺的十億分之一。
如果把這兩個原子核放大到籃球的大小，它們之間的距離大約會是7公里。

捕捉來自太陽的微中子

氯-37原子核曾被用來偵測來自太陽的微中子，這是一種幾乎能穿透任何物質的粒子。極少數情況下，微中子撞上氯-37原子核時，會把其中一個中子轉變成質子。原子核因此變成氬-37，這是一種放射性同位素，半衰期為35天，也就是使其中一半發生衰變所需的時間。

1960年代，雷蒙德·戴維斯（Raymond Davis Jr.）在南達科他州的一座金礦中，放置了一個裝有615公噸四氯乙烯（一種常見清潔溶劑）的槽。裡面大約含有2×10³⁰個氯-37原子，也就是2後面接30個零。到1994年，他總共萃取出大約2000個氬原子，比預期少。戴維斯憑這項研究，與其他人共同獲得了2002年諾貝爾物理學獎。