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Evidencia de los Neutrones
Ahora tenemos electrones y núcleos positivos...cómo sabemos que
el núcleo tiene tanto protones como neutrones?
Rutherford se basó en la evidencia experimental,
para concluir que las partes positivas de todos los átomos estaban hechas de
núcleos de hidrógeno, a los que dió el nombre de protones. Sin embargo
todavía había algunas cosas que no se podían explicar...
Como qué?
Bien, tomemos el helio, por ejemplo. Un núcleo promedio de helio es
cuatro veces más pesado que un protón, lo que parecería implicar que
está hecho de cuatro protones. Pero entonces debería tener cuatro veces la
carga eléctrica de un protón, mientras que en realidad tiene solo dos veces esa carga.
Todos los núcleos más pesados mostraban la misma disparidad entre masa y carga.
Aún peor, se han descubierto en diferentes isótopos de
algunos elementos--átomos del mismo elemento con diferentes masas.
En 1920, Rutherford sospechó que debería existir una clase nueva
de partícula en el núcleo, casi tan pesada como el protón, pero sin carga eléctrica, que
llamó neutrón.
Y entonces Rutherford encontró realmente algunos neutrones, verdad?
No, pero su asistente James
Chadwick lo hizo en 1932.
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Los neutrones aparecieron también en otro experimento relacionado con partículas alfa. Esta vez, se había disparado a
átomos de berilio; el berilio emitió una extraña clase de radiación neutral.
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Algunas personas sugirieron que se trataba de fotones con alta energía, como los
rayos gamma, pero Chadwick
demostró que eso no podría ser así. La radiación desconocida podía sacar protones de
otros átomos; eso significaba que debía ser una partícula relativamente pesada, no
un fotón sin masa.
Usando la velocidad de los protones expulsados y las leyes de la conservación
de energía y momento, Chadwick calculó la masa de la partícula desconocida.
Era solamente un poco más pesada que el protón. El no tuvo duda de
que se trataba de los neutrones de Rutherford.
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