Estabilidad de los átomos

Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí Aquí

Constituyentes del núcleo del átomo y responsables de su estabilidad, el neutrones se vuelven esenciales para la materia porque no tienen carga eléctrica. Durante mucho tiempo, los químicos teóricos se han cuestionado estabilidad del núcleo atómico para átomos “pesados”, es decir, que tienen muchas partículas nucleares. El problema central es la carga positiva de los protones, lo que provocaría que se repelen entre sí, lo que eventualmente desintegraría el átomo. Pero eso no es lo que sucede, ya que la materia tiene una estabilidad atómica importante. Una de las teorías aceptadas para esta explicación se encuentra en los neutrones, partículas que, por no tener propiedades eléctricas, acabarían sirviendo de aislante entre protones, dificultando (en el caso de los átomos pesados) o incluso impidiendo (en el caso de los átomos ligeros) su aproximación y la consiguiente desintegración atómica.

Tres puntos son fundamentales a la hora de estudiar el núcleo del átomo y su constitución: la naturaleza de las partículas que lo constituyen, la naturaleza de las fuerzas que mantienen unidas sus partículas y, propiamente, la estructura nuclear. Sin duda, la conocida y difundida en los medios educativosLa experiencia de Rutherford”, que probaría la existencia del núcleo del átomo, dotado de carga eléctrica positiva, marcó el inicio de una era sin precedentes para la química y otras ciencias, porque marcaría el empirismo científico como su base. Sin embargo, fue sólo con el descubrimiento del neutrón, hecho que ocurrió en 1932 por James Chadwick, que llegaríamos a establecer una comprensión relativa de la constitución del núcleo del átomo, aunque una década antes de que Rutherford ya había señalado la posible existencia de una partícula que constituye el núcleo del átomo libre de carga eléctrica.

Históricamente, muchos eventos han llevado al descubrimiento y la comprensión de las propiedades del neutrón. En 1930, Bothe y Becker descubrieron por primera vez que al bombardear el berilio con partículas alfa originadas en la desintegración de elementos pesados, como el polonio, aparecía un tipo de radiación capaz de penetrar la materia densa. Esta radiación no tenía carga eléctrica y se denominó rayos gamma. Sólo uno más tarde, F. Joliot y su esposa Irene Joliot-Curie, de hecho la hija de Madame Curie, estudiaron estas partículas más de cerca y llegaron a conclusiones interesantes sobre su poder de ionización y penetración.

Chadwick aclararía este efecto: utilizando una fuente de partículas alfa (emisor alfa puro), bombardeó una hoja de berilio que utilizó como objetivo, analizando la radiación que provenía de ese elemento. Para detectar tal “radiación”, utilizó una cámara de ionización que se adaptó a un sistema capaz de dejarse impregnar por ellos, una especie de película fotográfica. La constitución de esta radiación serían partículas de masa cercana a la del protón, pero de comportamiento eléctrico neutro, que llegarían a conocerse como neutrones.

Referencias:
ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Principios de la química: cuestionando la vida moderna y el medio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001.

MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J.; Química: un curso universitario, Ed. Edgard Blucher LTDA, São Paulo / SP – 2002.