Rutherford

Rutherford.

El modelo atómico de Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford para explicar los resultados de su "experimento de la lámina de oro", realizado en 1911.

El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un "núcleo" muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.

Rutherford trató de ver cómo era la dispersión de las partículas alfa por parte de los átomos de una lámina de oro muy delgada. Los ángulos resultantes de la desviación de las partículas supuestamente aportarían información sobre cómo era la distribución de carga en los átomos. Era de esperar que, si las cargas estaban distribuidas uniformemente según el modelo atómico de Thompson, la mayoría de las partículas atravesarían la delgada lámina sufriendo sólo ligerísimas deflexiones, siguiendo una trayectoria aproximadamente recta. Sin embargo para la mayoría de las partículas alfa, prácticamente salían rebotadas en dirección opuesta al incidente. Rutherford pensó que esta fracción de partículas rebotadas en dirección opuesta podía ser explicada si se suponía la existencia de fuertes concentraciones de carga positiva en el átomo. Por tanto se deduce, el parámetro de impacto debe ser bastante menor que el radio atómico, es decir que el parámetro de impacto necesario para obtener una fracción apreciable de partículas "rebotadas" sirvió para hacer una estimación del tamaño del núcleo atómico, que resulta ser unas cien mil veces más pequeño que el diámetro atómico.

Importancia del modelo y limitaciones

La importancia del modelo de Rutherford residió en proponer por primera vez la existencia de un núcleo en el átomo. Lo que Rutherford consideró esencial, para explicar los resultados, fue "una concentración de carga" en el centro del átomo, ya que sin ella, no podía explicarse que algunas partículas fueran rebotadas en dirección casi opuesta a la incidente.

Rutherford propuso que los electrones orbitarían en ese espacio vacío alrededor de un minúsculo núcleo atómico, situado en el centro del átomo. Además se abrían nuevos hechos y teorías al tratar de explicarlos:

• Por un lado se planteó el problema de cómo un conjunto de cargas positivas podían mantenerse unidas en un volumen tan pequeño, hecho que llevó posteriormente a la postulación y descubrimiento de la fuerza nuclear fuerte, que es una de las cuatro interacciones fundamentales.

• Por otro lado existía otra dificultad proveniente de la electrodinámica clásica que predice que una partícula cargada y acelerada, como sería el caso de los electrones orbitando alrededor del núcleo, produciría radiación electromagnética, perdiendo energía y finalmente cayendo sobre el núcleo. Las leyes de Newton, junto con las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo aplicadas al átomo de Rutherford llevan a que en un tiempo del orden de 10-10 s, toda la energía del átomo se habría radiado, con la consiguiente caída de los electrones sobre el núcleo. Se trata, por tanto de un modelo físicamente inestable, desde el punto de vista de la física clásica.

Según Rutherford, las órbitas de los electrones no están muy bien definidas y forman una estructura compleja alrededor del núcleo, dándole un tamaño y forma algo indefinida.

Modelos posteriores

El modelo atómico de Rutherford fue sustituido muy pronto por el de Bohr. Bohr intentó explicar fenomenológicamente que sólo algunas órbitas de los electrones son posibles. Lo cual daría cuenta de los espectros de emisión y absorción de los átomos en forma de bandas discretas.

El modelo de Bohr "resolvía" el problema, proveniente de la electrodinámica, postulando que sencillamente los electrones no radiaban, hecho que fue explicado por la mecánica cuántica

Predecesor:

Modelo atómico de Thomson

'Modelo atómico de Rutherford'

1911 - 1913 Sucesor:

Modelo atómico de Bohr

Radiactividad natural

Se denomina radiactividad natural a la radiactividad que existe en la naturaleza sin intervención humana. Su descubridor fue Henry Becquerel, en 1896.

Puede provenir de dos fuentes:

1. Materiales radiactivos existentes en la Tierra desde su formación, los llamados primigenios.

2. Materiales radiactivos generados por interacción de rayos cósmicos con materiales de la Tierra que originalmente no eran radiactivos, los llamados cosmogénicos.

Adicionadas las radiaciones de rayos cósmicos -que provienen del exterior de la atmósfera- y las emitidas por estos materiales, constituyen la fuente de 80% de la dosis recibida por las personas en el mundo

Importancia del modelo y limitaciones.

Se consideró que en el centro del átomo había carga para poder explicar cómo las partículas rebotaban en direcciones opuestas, esto fue importante ya que se consideró que existía un núcleo atómico donde se concentraba la carga positiva y la mayor parte de la masa.

Algunas de las limitaciones se dieron cuando se planteó el problema de como las cargas positivas podían mantenerse unidas en un volumen tan pequeño.

Modelos Posteriores.

El modelo de RUTHERFOR fue sustituido por el de Bohr, quien intento eplicar que solo algunas de las orbitas de los electrones son posibles. Postulo que los electrones no radiaban.

Radioactividad Natural.

La radioactividad natural se encuentra en el medio sin ninguna intervención humana, fue descubierta por Henry Becquerel en 1896.

Esta puede provenir de dos medios, ya sean los materiales radioactivos existentes en la Tierra desde su formación llamados primigenios, o bien de los materiales radioactivos provenientes de la interacción de rayos cósmicos con materiales de la tierra que originalmente no eran radioactivos llamados cosmogenicos.

La Radioactividad.

Es la emisión de radiación procedente de núcleos inestables, puede producirse en forma de partículas

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