Núcleo atómico
El núcleo atómico es la región pequeña y densa que consta de protones y neutrones en el centro de un átomo , descubierta en 1911 por Ernest Rutherford basándose en el experimento de lámina de oro Geiger-Marsden de 1909 . Después del descubrimiento del neutrón en 1932, Dmitri Ivanenko [1] y Werner Heisenberg desarrollaron rápidamente modelos para un núcleo compuesto por protones y neutrones . [2] [3] [4] [5] [6] Un átomo se compone de un núcleo cargado positivamente, con una nube de electrones cargados negativamente que lo rodea, unidos entre sí porfuerza electrostática Casi toda la masa de un átomo se encuentra en el núcleo, con una contribución muy pequeña de la nube de electrones . Los protones y los neutrones se unen para formar un núcleo por la fuerza nuclear .
El diámetro del núcleo está en el rango de1.70 fm (1,70 × 10 −15 m [7] ) para el hidrógeno (el diámetro de un solo protón) hasta aproximadamente11,7 fm para uranio . [8] Estas dimensiones son mucho más pequeñas que el diámetro del átomo mismo (núcleo + nube de electrones), por un factor de aproximadamente 26,634 (el radio atómico del uranio es aproximadamente156 p. m. (156 × 10 −12 m )) [9] a aproximadamente 60 250 ( el radio atómico del hidrógeno es aproximadamente52:92 p . m . ). [un]
La rama de la física que se ocupa del estudio y la comprensión del núcleo atómico, incluida su composición y las fuerzas que lo unen, se denomina física nuclear .
El núcleo fue descubierto en 1911, como resultado de los esfuerzos de Ernest Rutherford para probar el " modelo de budín de ciruelas " del átomo de Thomson. [10] El electrón ya había sido descubierto por JJ Thomson . Sabiendo que los átomos son eléctricamente neutros, JJThomson postuló que también debe haber una carga positiva. En su modelo de budín de ciruelas, Thomson sugirió que un átomo constaba de electrones negativos dispersos al azar dentro de una esfera de carga positiva. Ernest Rutherford luego ideó un experimento con su compañero de investigación Hans Geiger y con la ayuda de Ernest Marsden , que involucró la desviación de partículas alfa .(núcleos de helio) dirigidos a una lámina delgada de lámina metálica. Razonó que si el modelo de JJ Thomson fuera correcto, las partículas alfa cargadas positivamente pasarían fácilmente a través de la lámina con muy poca desviación en sus caminos, ya que la lámina debería actuar como eléctricamente neutra si las cargas negativas y positivas están tan íntimamente mezcladas como para formar parece neutral. Para su sorpresa, muchas de las partículas fueron desviadas en ángulos muy grandes. Debido a que la masa de una partícula alfa es aproximadamente 8000 veces mayor que la de un electrón, se hizo evidente que debe estar presente una fuerza muy fuerte para poder desviar las partículas alfa masivas y de rápido movimiento. Se dio cuenta de que el modelo del pudín de ciruelas no podía ser exacto y que las desviaciones de las partículas alfa solo podían explicarse si las cargas positivas y negativas estaban separadas entre sí y que la masa del átomo era un punto concentrado de carga positiva. Esto justificaba la idea de un átomo nuclear con un centro denso de carga y masa positivas.
El término núcleo proviene de la palabra latina núcleo , un diminutivo de nux ('nuez'), que significa 'el grano' (es decir, la 'nuez pequeña') dentro de un tipo de fruta acuosa (como un melocotón ). En 1844, Michael Faraday utilizó el término para referirse al "punto central de un átomo". El significado atómico moderno fue propuesto por Ernest Rutherford en 1912. [11] Sin embargo, la adopción del término "núcleo" en la teoría atómica no fue inmediata. En 1916, por ejemplo, Gilbert N. Lewis afirmó, en su famoso artículo El átomo y la molécula , que “el átomo está compuesto por el núcleo y un átomo externo o capa.[12] De manera similar, el término kern , que significa núcleo, se usa para núcleo en alemán y holandés.
