Nucleul atomic a fost descoperit în 1911, ca urmare a eforturilor lui Ernest Rutherford de a testa modelul de atom tip „budincă cu stafide” al lui Thomson. Electronul a fost deja descoperit mai devreme de J.J. Thomson însuși. Știind că atomii sunt neutri din punct de vedere electric, Thomson a postulat că trebuie să existe și o sarcină pozitivă. În modelul de budincă cu stafide, Thomson a sugerat că un atom constă din electroni negativi împrăștiați întâmplător într-o sferă de sarcină pozitivă. Ernest Rutherford a realizat mai târziu un experiment cu partenerul său de cercetare Hans Geiger și cu ajutorul lui Ernest Marsden, care a implicat deflecția particulelor alfa (nuclei de heliu) îndreptate către o foaie subțire de folie metalică. El a argumentat că dacă modelul lui Thomson ar fi corect, particulele alfa încărcate pozitiv ar trece cu ușurință prin folie, cu o abatere foarte mică în drumurile lor, deoarece folia ar trebui să acționeze ca fiind neutră din punct de vedere electric dacă sarcinile negative și pozitive sunt atât de intim amestecate încât să o facă să apară neutru. Spre surprinderea lui, multe dintre particule au deviat la unghiuri foarte mari. Deoarece masa unei particule alfa este de aproximativ 8000 de ori mai mare decât cea a unui electron, a devenit evident că trebuie să existe o forță foarte puternică dacă a putut deflecta particulele alfa masive și rapide. El a realizat că modelul de budincă cu stafide nu poate fi corect și că deflecțiile particulelor alfa nu pot fi explicate decât dacă sarcinile pozitive și negative sunt separate una de alta și masa atomului este un punct concentrat de sarcină pozitivă. Aceasta a justificat ideea unui atom nuclear cu un centru dens de sarcină și masă pozitivă.
Termenul de nucleu derivă din cuvântului latin nucleus, un diminutiv al nux („nuci”). În 1844, Michael Faraday a folosit termenul pentru a se referi la „punctul central al unui atom”. Sensul modern atomic a fost propus de Ernest Rutherford în 1912. Adoptarea termenului „nucleu” pentru teoria atomică, cu toate acestea, nu a fost imediată. În 1916, de exemplu, Gilbert N. Lewis a declarat, în celebrul său articol Atomul și molecula, că „atomul este compus din kernel și un atom sau înveliș exterior”
Radioactivitatea a fost descoperită în 1896 de cercetătorul francez Henri Becquerel, în timp ce lucra cu materiale fosforescente. Aceste materiale strălucesc în întuneric după expunerea la lumină și bănuia că strălucirea produsă în tuburile cu catod prin raze X ar putea fi asociată cu fosforescența. El a înfășurat o placă fotografică în hârtie neagră și a pus pe ea diferite săruri fosforescente. Toate rezultatele au fost negative până când a utilizat săruri de uraniu. Sărurile de uraniu au provocat o înnegrire a plăcii, în ciuda faptului că placa este învelită în hârtie neagră. Aceste radiații au fost denumite „Radiații Becquerel”.
Curând a devenit clar că înnegrirea plăcii nu are nimic de a face cu fosforescența, deoarece înnegrirea a fost produsă și de săruri non-fosforescente de uraniu și uraniu metalic. Din aceste experimente a devenit clar faptul că există o formă de radiație invizibilă care ar putea trece prin hârtie și ar determina reacția plăcii ca și cum ar fi expusă la lumină.
(Pierre și Marie Curie în laboratorul lor din Paris, înainte de 1907)
La început, se părea că noua radiație era similară cu razele X descoperite recent. Studiile ulterioare efectuate de Becquerel, Ernest Rutherford, Paul Villard, Pierre Curie, Marie Curie și alții au arătat că această formă de radioactivitate este semnificativ mai complicată. Rutherford a fost primul care a realizat că toate aceste elemente se descompun în conformitate cu aceeași formulă exponențială matematică. Rutherford și studentul său, Frederick Soddy, au fost primii care și-au dat seama că multe procese de dezintegrare au dus la transmutarea unui element în altul. Ulterior, legea privind deplasarea radioactivă a luiFajans și Soddy a fost formulată pentru a descrie produsele dezintegrărilor alfa și beta.
Cercetătorii timpurii au descoperit că multe alte elemente chimice, pe lângă uraniu, au izotopi radioactivi. O căutare sistematică a radioactivității totale în minereurile de uraniu a determinat, de asemenea, pePierre și Marie Curie să izoleze două elemente noi: poloniu și radiu. Cu excepția radioactivității radiului, similitudinea chimică dintre radiu și bariu a făcut ca aceste două elemente să fie greu de distins.
Studiul radioactivității al lui Marie și Pierre Curie este un factor important în știință și medicină. După ce cercetările lor despre radiația Becquerel i-au condus la descoperirea atât a radiului, cât și a poloniului, au inventat termenul „radioactivitate”. Cercetarea lor asupra radiațiilor penetrante în uraniu și descoperirea radiului a lansat o epocă de utilizare a radiului pentru tratamentul cancerului. Explorarea radiului ar putea fi văzută ca prima utilizare pașnică a energiei nucleare și începutul medicinei nucleare moderne.
Traducere din Wikipedia
Lasă un răspuns