Poco tiempo despu\u00e9s result\u00f3 evidente que exist\u00edan otras part\u00edculas en el interior del \u00e1tomo. Cuando Becquerel descubri\u00f3 la radiactividad<\/a>, identific\u00f3 como emanaciones constituidas por electrones<\/a> algunas de las radiaciones emitidas por sustancias radiactivas.<\/p>\n Pero tambi\u00e9n quedaron al descubierto otras emisiones.\u00a0 Los Curie en Francia y Ernest Rutherford en Inglaterra, detectaron una emisi\u00f3n bastante menos penetrante que el flujo electr\u00f3nico.\u00a0 Rutherford la llam\u00f3 \u201crayos alfa\u201d, y denomin\u00f3 \u201crayos beta\u201d a la emisi\u00f3n de electrones<\/a>.<\/p>\n Los electrones<\/a> volantes constitutivos de esta \u00faltima radiaci\u00f3n son, individualmente, \u201cpart\u00edculas beta<\/a>\u201d.\u00a0 As\u00ed mismo, se descubri\u00f3 que los rayos alfa estaban formados por part\u00edculas, que fueron llamadas \u201cpart\u00edculas alfa<\/a>\u201d.\u00a0 Como ya sabemos, \u201calfa\u201d y \u201cbeta\u201d son las primeras letras del alfabeto griego y se escriben con los gr\u00e1ficos \u03b1 y \u00df.<\/p>\n Entretanto, el qu\u00edmico franc\u00e9s Paul Verich Villard descubr\u00eda una tercera forma de emisi\u00f3n radiactiva, a la que dio el nombre de \u201crayos gamma<\/a>\u201d, es decir, la tercera letra del alfabeto griego .\u00a0 Pronto se identific\u00f3 como una radiaci\u00f3n an\u00e1loga a los rayos x, aunque de menor longitud de onda.<\/p>\n Mediante sus experimentos, Rutherford comprob\u00f3 que un campo magn\u00e9tico desviaba las part\u00edculas alfa<\/a> con mucho menos fuerza que las part\u00edculas beta<\/a>.\u00a0 Por a\u00f1adidura, las desviaba en direcci\u00f3n opuesta.\u00a0 La cual significaba que la part\u00edcula alfa<\/a> ten\u00eda una carga positiva, es decir, contraria a la negativa del electr\u00f3n<\/a>.\u00a0 La intensidad de tal desviaci\u00f3n permiti\u00f3 calcular que la part\u00edcula alfa<\/a> ten\u00eda como m\u00ednimo, una masa dos veces mayor que la del hidrogeni\u00f3n cuya carga positiva era la m\u00e1s peque\u00f1a conocida hasta entonces.<\/p>\n <\/p>\n En 1909, Rutherford pudo aislar las part\u00edculas alfa<\/a>.\u00a0 Puso material radiactivo en un tubo de vidrio fino rodeado por vidrio grueso e hizo el vac\u00edo entre ambas superficies.\u00a0 Las part\u00edculas alfa<\/a> pudieron atravesar la pared fina, pero no la gruesa, lo que dio lugar a que las part\u00edculas quedaran aprisionadas entre ambas, y Rutherford recurri\u00f3 entonces a la descarga el\u00e9ctrica para excitar las part\u00edculas alfa<\/a>, hasta llevarla a la incandescencia.\u00a0 Entonces mostraron los rayos espectrales del helio.<\/p>\n Hay pruebas de que las part\u00edculas alfa<\/a> producidas por sustancias radiactivas en el suelo constituyen el origen del helio en los pozos de gas natural.<\/p>\n Si la part\u00edcula alfa<\/a> es helio, su masa debe ser cuatro veces mayor que la del Hidr\u00f3geno.\u00a0 Ello significa que la carga positiva de este \u00faltimo equivale a dos unidades, tomando como unidad la carga del hidrogeni\u00f3n.<\/p>\n M\u00e1s tarde, Rutherfor identific\u00f3 otra part\u00edcula positiva en el \u00e1tomo.\u00a0 A decir verdad, hab\u00eda sido detectada y reconocida ya muchos a\u00f1os antes.\u00a0 En 1886, el f\u00edsico alem\u00e1n Eugen Goldstein, empleando un tubo cat\u00f3dico con un c\u00e1todo perforado, descubri\u00f3 una nueva radiaci\u00f3n, que flu\u00eda por los orificios del c\u00e1todo en direcci\u00f3n opuesta a la de los rayos cat\u00f3dicos.\u00a0 La denomin\u00f3 \u201crayos canales\u201d.<\/p>\n En 1.902, esta radiaci\u00f3n sirvi\u00f3 para detectar por vez primera el efecto Doppler-Fizean respecto a las ondas luminosas de origen terrestre. El f\u00edsico alem\u00e1n de nombre Johannes Stark orient\u00f3 un espectroscopio de tal forma que los rayos cayeron sobre \u00e9ste, revelando la desviaci\u00f3n hacia el violeta.\u00a0 Por estos trabajos se le otorg\u00f3 el premio N\u00f3bel de F\u00edsica en 1919.<\/p>\n Puesto que los rayos canales se mueven en direcci\u00f3n opuesta a los rayos cat\u00f3dicos de carga negativa, Thomson propuso que se diera a esta radiaci\u00f3n el nombre de \u201crayos positivos\u201d.\u00a0 Entonces se comprob\u00f3 que las part\u00edculas de rayos positivos pod\u00edan atravesar f\u00e1cilmente la materia.\u00a0 De aqu\u00ed que fuesen considerados, por su volumen, mucho m\u00e1s peque\u00f1os que los iones corrientes o \u00e1tomos.\u00a0 La desviaci\u00f3n determinada, en su caso, por un campo magn\u00e9tico, puso de relieve que la m\u00e1s \u00ednfima de estas part\u00edculas ten\u00eda carga y masa similares a las del hidrogeni\u00f3n, suponiendo que este ion contuviese la misma unidad posible de carga positiva.<\/p>\n Por consiguiente, se dedujo que la part\u00edcula del rayo positivo era la part\u00edcula positiva elemental, o sea, el elemento contrapuesto al electr\u00f3n<\/a>, Rutherford la llam\u00f3 \u201cprot\u00f3n<\/a>\u201d (del neutro griego prot\u00f3n<\/a>, \u201clo primero\u201d).<\/p>\n Desde luego, el prot\u00f3n<\/a>, y el electr\u00f3n<\/a> llevan cargas el\u00e9ctricas iguales, aunque opuestas; ahora bien, la masa del prot\u00f3n<\/a>, referida al electr\u00f3n<\/a>, es 1836 veces mayor (como se\u00f1alo en el gr\u00e1fico anterior).<\/p>\n Parec\u00eda probable pues que el \u00e1tomo estuviese compuesto por protones<\/a> y electrones<\/a>, cuyas cargas se equilibran entre s\u00ed.\u00a0 Tambi\u00e9n parec\u00eda claro que los protones<\/a> se hallaban en el interior del \u00e1tomo y no se desprend\u00edan, como ocurr\u00eda f\u00e1cilmente con los electrones<\/a>.\u00a0 Pero entonces se plante\u00f3 el gran interrogante: \u00bfcu\u00e1l era la estructura de esas part\u00edculas en el \u00e1tomo?<\/p>\n El n\u00facleo at\u00f3mico<\/p>\n El propio Rutherford empez\u00f3 a vislumbrar la respuesta.<\/p>\n Entre 1906 y 1908 (hace ahora un siglo) realiz\u00f3 constantes experimentos disparando part\u00edculas alfa<\/a> contra una l\u00e1mina sutil de metal (como oro o platino), para analizar sus \u00e1tomos.\u00a0 La mayor parte de los proyectiles atravesaron la barrera sin desviarse (como balas a trav\u00e9s de las hojas de un \u00e1rbol).\u00a0 Pero no todos.\u00a0 En la placa fotogr\u00e1fica que le sirvi\u00f3 de blanco tras el metal, Rutherford descubri\u00f3 varios impactos dispersos e insospechados alrededor del punto central. Comprob\u00f3 que algunas part\u00edculas hab\u00edan rebotado.\u00a0 Era como si en vez de atravesar las hojas, algunos proyectiles hubiesen chocado contra algo m\u00e1s s\u00f3lido.<\/p>\n Rutherford supuso que aquellas \u201cbalas\u201d hab\u00edan chocado contra una especie de n\u00facleo denso, que ocupaba s\u00f3lo una parte m\u00ednima del volumen at\u00f3mico y ese n\u00facleo de intensa densidad, desviaban los proyectiles que acertaban a chocar contra \u00e9l.\u00a0 Ello ocurr\u00eda en muy raras ocasiones, lo cual demostraba que los n\u00facleos at\u00f3micos deb\u00edan ser realmente \u00ednfimos, porque un proyectil hab\u00eda de encontrar por fuerza muchos millones de \u00e1tomos al atravesar la l\u00e1mina met\u00e1lica.<\/p>\n Era l\u00f3gico suponer, pues, que los protones<\/a> constitu\u00edan ese n\u00facleo duro.\u00a0 Rutherford represent\u00f3 los protones<\/a> at\u00f3micos como elementos api\u00f1ados alrededor de un min\u00fasculo \u201cn\u00facleo at\u00f3mico\u201d que serv\u00eda de centro (despu\u00e9s de todo eso, hemos podido saber que el di\u00e1metro de ese n\u00facleo equivale a algo m\u00e1s de una cienmil\u00e9sima del volumen total del \u00e1tomo.)<\/p>\n En 1908 se concedi\u00f3 a Rutherfor el premio Nobel de Qu\u00edmica, por su extraordinaria labor de investigaci\u00f3n sobre la naturaleza de la materia.\u00a0 El fue el responsable de importantes descubrimientos que permitieron conocer la estructura de los \u00e1tomos en esa primera avanzadilla.<\/p>\n Desde entonces se pueden descubrir con t\u00e9rminos m\u00e1s concretos los \u00e1tomos espec\u00edficos y sus diversos comportamientos.\u00a0 Por ejemplo, el \u00e1tomo de hidr\u00f3geno posee un solo electr\u00f3n<\/a>.\u00a0 Si se elimina, el prot\u00f3n<\/a> restante se asocia inmediatamente a alguna mol\u00e9cula vecina; y cuando el n\u00facleo desnudo de hidr\u00f3geno no encuentra por este medio un electr\u00f3n<\/a> que participe, act\u00faa como un prot\u00f3n<\/a> -es decir, una part\u00edcula subat\u00f3mica-, lo cual le permite penetrar en la materia y reaccionar con otros n\u00facleos si conserva la suficiente energ\u00eda.<\/p>\n El helio, que posee dos electrones<\/a>, no cede uno con tanta facilidad.\u00a0 Sus dos electrones<\/a> forman un caparaz\u00f3n herm\u00e9tico, por lo cual el \u00e1tomo es inerte.\u00a0 No obstante, si se despoja al helio de ambos electrones<\/a>, se convierte en una part\u00edcula alfa<\/a>, es decir, una part\u00edcula subat\u00f3mica portadora de dos unidades de carga positiva.<\/p>\n Hay un tercer elemento, el litio, cuyo \u00e1tomo tiene tres electrones<\/a>.\u00a0 Si se despoja de uno o dos, se transforma en ion.\u00a0 Y si pierde los tres, queda reducida a un n\u00facleo desnudo, con una carga positiva de tres unidades.<\/p>\n Las unidades de una carga positiva en el n\u00facleo at\u00f3mico deben ser num\u00e9ricamente id\u00e9ntica a los electrones<\/a> que contiene como norma, pues el \u00e1tomo suele ser un cuerpo neutro y esta igualdad de lo positivo con lo negativo, es el equilibrio.\u00a0 Y, de hecho, los n\u00fameros at\u00f3micos de sus elementos se basan en sus unidades de carga positiva, no en las de carga negativa, porque resulta f\u00e1cil hacer variar el n\u00famero de electrones<\/a> at\u00f3micos dentro de la formaci\u00f3n i\u00f3nica, pero, en cambio, se encuentran grandes dificultades si se desea alterar el n\u00famero de sus protones<\/a>.<\/p>\n Apenas esbozado este esquema de la construcci\u00f3n at\u00f3mica, surgieron nuevos enigmas.\u00a0\u00a0 El n\u00famero de unidades con carga positiva en un n\u00facleo no equilibr\u00f3, en ning\u00fan caso, el peso nuclear ni la masa, exceptuando el caso del \u00e1tomo de hidr\u00f3geno.\u00a0 Para citar un ejemplo, se averigu\u00f3 que el n\u00facleo de helio ten\u00eda una carga positiva dos veces mayor que la del n\u00facleo de hidr\u00f3geno; pero, como ya se sab\u00eda, su masa era cuatro veces mayor que la de este \u00faltimo.\u00a0 Y la situaci\u00f3n empeor\u00f3 progresivamente a medida que se descend\u00eda por la tabla de elementos, e incluso cuando se alcanz\u00f3 el uranio, se encontr\u00f3 un n\u00facleo con una masa igual a 238 protones<\/a>, pero una carga que equival\u00eda s\u00f3lo a 92.<\/p>\n \u00bfC\u00f3mo era posible que un n\u00facleo que conten\u00eda cuatro protones<\/a> (seg\u00fan se supon\u00eda del n\u00facleo de helio) tuviera s\u00f3lo dos unidades de carga positiva? Seg\u00fan la m\u00e1s simple y primera conjetura emitida, la presencia en el n\u00facleo de part\u00edculas cargadas negativamente y con peso despreciable, neutralizaba dos unidades de su carga.\u00a0 Como es natural, se pens\u00f3 tambi\u00e9n \u2013en el electr\u00f3n-.\u00a0 Se podr\u00eda componer el rompecabezas si se supon\u00eda que el n\u00facleo de helio estaba integrado por cuatro protones<\/a> y dos electrones<\/a> neutralizadores, lo cual deja libre una carga positiva neta de dos, y as\u00ed sucesivamente, hasta llegar al uranio, cuyo n\u00facleo tendr\u00eda, pues, 238 protones<\/a> y 146 electrones<\/a>, con 92 unidades libres de carga positiva.<\/p>\n El hecho de que los n\u00facleos radiactivos emitieran electrones<\/a> (seg\u00fan se hab\u00eda comprobado ya, por ejemplo, en el caso de las part\u00edculas beta<\/a>) reforz\u00f3 esta idea general.<\/p>\n Dicha teor\u00eda prevaleci\u00f3 durante m\u00e1s de una d\u00e9cada, hasta que, por caminos indirectos, lleg\u00f3 una respuesta mejor, como resultado de otras investigaciones.<\/p>\n Pero entretanto se hab\u00eda presentado algunas objeciones rigurosas contra dicha hip\u00f3tesis.\u00a0 Por lo pronto, si el n\u00facleo estaba constituido esencialmente de protones<\/a>, mientras que los ligeros electrones<\/a> no aportaban pr\u00e1cticamente ninguna contribuci\u00f3n a la masa, \u00bfc\u00f3mo se explicaba que las masas relativas de varios n\u00facleos no estuvieran representadas por n\u00fameros enteros? Seg\u00fan los pesos at\u00f3micos conocidos, el n\u00facleo del \u00e1tomo cloro, por ejemplo, ten\u00eda una masa 35\u20195 veces mayor que la del n\u00facleo del hidr\u00f3geno. \u00bfAcaso significaba esto que conten\u00eda 35\u20195 protones<\/a>? Ning\u00fan cient\u00edfico (ni entonces ni ahora) pod\u00eda aceptar la existencia de medio prot\u00f3n<\/a>.<\/p>\n Este singular interrogante encontr\u00f3 una respuesta incluso antes de solventar el problema principal.\u00a0 Y ello dio lugar a una interesante historia.<\/p>\n \u00cdSOTOPOS<\/p>\n Construcci\u00f3n de bloques uniformes.<\/span><\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n \n
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