[요약] 하전입자가 원자핵의 쿨롱의 힘의 작용에 의해 산란되는 과정을 말한다. 하전입자가 원자핵의 쿨롱의 힘의 작용에 의해 산란되는 과정. 1911년 E. 러더퍼드는 이 산란 실험에 의해 원자 내의 양전기(陽電氣)는 원자의 확산에 비해 훨씬 작은 중심부(원자핵)에 집중된다는 유핵원자모형(有核原子模型)을 처음으로 제시했다. 1909년 H. 가이거와 E. 마스덴은 금속의 얇은 막에 의한 α입자 (전하 +2e인 헬륨핵〈e는 기본전하〉)의 산란각도분포를 조사하고, 원자적 스케일에서 보면 α입자는 가벼운 것이 아니고 상당히 큰 에너지를 갖고 있음에도 불구하고 매우 큰 각도로 산란된다는 것을 확인했다. 이 실험은 당시 지배적이었던 J. J. 톰슨의 원자모형, 즉 전자(電子)의 음전하와 균형을 이루는 양전기가 원자의 확산 속에 일정하게 분포하고 있다는 모형으로써 설명하기는 어려웠다. 러더퍼드는 산란물질의 원자 내에 그 원자의 원자번호에 비례하는 양전하를 가진 무거운 산란중심(원자핵)이 있어, 이 양전하의 쿨롱의 힘에 의해 α입자가 산란되어 쌍곡선궤도를 그린다고 하면, 가이거 등의 각도분포의 측정결과를 설명할 수 있다는 것을 제시했다. 이 모형에 의해 11~25년 사이에 행해진 여러 원소에 의한 α입자의 산란의 실험결과를 분석해 이 모형의 옳음을 입증했고 원소의 원자번호 결정에 이용했다. 입사(入射)입자의 질량을 m, 속도를 v₀, 전하를 Z’e, 산란원자핵의 전하를 Ze로 하고, 두께 t의 산란체(얇은 막)에 수직으로 입사한 입자의 총수를 Q, 산란체의 단위표면 속에 존재하는 원자의 개수를 n이라 하면 입사방향에서 각도 θ 방향의 거리 r의 점에서 검출되는 산란입자의 개수 N은 다음 식으로 주어진다. 러더퍼드 산란의 분석은 유핵원자모형 및 원소의 원자번호 확립에 중요한 역사적 역할을 했으며, 쿨롱의 힘에 의한 산란 중심으로서의 원자핵 확산의 상한을 결정한 점에서도 중요하다. 이런 분석에 의해 예컨대 금의 원자핵 확산의 한계로 3.2×10^-12cm 정도의 값이 얻어졌다. 이 결과는 원자핵이 실제로 극히 미소한 영역이라는 것을 나타냄과 동시에 원자핵을 구성하는 핵력(核力 ; 강한 상호작용)의 작용거리가 쿨롱의 힘에 비해 더욱 작은 이른바 단거리 힘임을 나타내고 있다.