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Que es un nucleo atomico

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Que es un nucleo atomico

número atómico

Descomposición radiactivaAlfa α – Beta β (2β (0v), β+)  – Captura K/L – Isomérica (Gamma γ – Conversión interna) – Fisión espontánea – Desintegración en racimo – Emisión de neutrones – Emisión de protonesEnergía de desintegración – Cadena de desintegración – Producto de desintegración – Nucleido radiogénico

Modelo del núcleo atómico que lo muestra como un haz compacto de los dos tipos de nucleones: protones (rojo) y neutrones (azul). En este diagrama, los protones y los neutrones parecen bolitas pegadas, pero un núcleo real (tal y como lo entiende la física nuclear moderna) no puede explicarse así, sino sólo mediante la mecánica cuántica. En un núcleo que ocupa un determinado nivel de energía (por ejemplo, el estado básico), puede decirse que cada nucleón ocupa una serie de lugares.

El núcleo atómico es la pequeña y densa región formada por protones y neutrones en el centro de un átomo, descubierta en 1911 por Ernest Rutherford a partir del experimento de la lámina de oro de Geiger-Marsden de 1909. Tras el descubrimiento del neutrón en 1932, Dmitri Ivanenko[1] y Werner Heisenberg desarrollaron rápidamente modelos de un núcleo compuesto por protones y neutrones[2][3][4][5][6] Un átomo está compuesto por un núcleo de carga positiva, con una nube de electrones de carga negativa que lo rodea, unidos por la fuerza 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 mediante la fuerza nuclear.

núcleo plural

Cuando la mayoría de nosotros pensamos en un átomo, pensamos en diminutos electrones zumbando alrededor de un núcleo estacionario y denso compuesto por protones y neutrones, conocidos colectivamente como nucleones. Una colaboración entre los Laboratorios Nacionales Argonne y Jefferson ha demostrado lo diferente que es la realidad de nuestra simple imagen.

Una colaboración entre los Laboratorios Nacionales Argonne y Thomas Jefferson del Departamento de Energía de EE.UU. ha demostrado lo diferente que es la realidad de nuestra simple imagen, mostrando que una cuarta parte de los nucleones de un núcleo denso superan el 25 por ciento de la velocidad de la luz, dando la vuelta a la imagen de un núcleo estático.

«Normalmente nos imaginamos un núcleo como esta disposición fija de partículas, cuando en realidad suceden muchas cosas a nivel subatómico que no podemos ver con un microscopio», dijo el físico de Argonne John Arrington.

Arrington y sus colegas utilizaron uno de los grandes espectrómetros magnéticos del Laboratorio Jefferson para observar el comportamiento de los nucleones en algunos átomos ligeros: deuterio, helio, berilio y carbono. Los físicos habían creído durante mucho tiempo que las «correlaciones de corto alcance» -las interacciones dentro de los núcleos que producían nucleones de alto momento- reflejarían en gran medida la densidad del núcleo del átomo, como lo hacían en los núcleos más pesados.

radio atómico

El desarrollo histórico de los diferentes modelos de la estructura del átomo se resume en la Figura \(\PageIndex{1}\). J.J. Thomson y Robert Millikan realizaron experimentos para estudiar las propiedades de los electrones. Rutherford estableció que el núcleo del átomo de hidrógeno era una partícula con carga positiva, para la que acuñó el nombre de protón en 1920. También sugirió que los núcleos de los elementos distintos del hidrógeno debían contener partículas eléctricamente neutras con aproximadamente la misma masa que el protón. Sin embargo, el neutrón no se descubrió hasta 1932, cuando James Chadwick (1891-1974, alumno de Rutherford; Premio Nobel de Física, 1935) lo descubrió. Como resultado del trabajo de Rutherford, quedó claro que una partícula α contiene dos protones y neutrones, y que por tanto es el núcleo de un átomo de helio.

Figura \ (\PageIndex{1}) Un resumen del desarrollo histórico de los modelos de los componentes y la estructura del átomo. Las fechas entre paréntesis son los años en que se realizaron los experimentos clave. (CC BY-SA-NC).

número atómico

El núcleo es el centro de un átomo. Está formado por nucleones (protones y neutrones) y está rodeado por la nube de electrones. El tamaño (diámetro) del núcleo oscila entre 1,6 fm (10-15 m) (para un protón del hidrógeno ligero) y unos 15 fm (para los átomos más pesados, como el uranio). Estos tamaños son mucho más pequeños que el tamaño del propio átomo en un factor de entre 23.000 (uranio) y 145.000 (hidrógeno). Aunque sólo es una parte muy pequeña del átomo, el núcleo tiene la mayor parte de la masa. Casi toda la masa de un átomo está formada por los protones y neutrones del núcleo, con una contribución muy pequeña de los electrones en órbita.

Los neutrones no tienen carga y los protones tienen carga positiva. Como el núcleo sólo está formado por protones y neutrones, está cargado positivamente. Las cosas que tienen la misma carga se repelen entre sí: esta repulsión forma parte de lo que se llama fuerza electromagnética. Si no hubiera algo más que mantuviera unido el núcleo, éste no podría existir porque los protones se alejarían unos de otros. En realidad, el núcleo se mantiene unido por otra fuerza conocida como fuerza nuclear fuerte.