FÍSICA NUCLEAR
MODELOS ATÓMICOS
En el transcurso de la historia han surgido diversos modelos que han intentado dar respuestas satisfactorias sobre la estructura del átomo. Algunos son los siguientes:
El modelo de Thomson
Thomson sugiere un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia del
electrón, descubierto por él en 1897. Su modelo era estático, pues suponía que
los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era
eléctricamente neutro. Con este modelo se podían explicar una gran cantidad de
fenómenos atómicos conocidos hasta la fecha. Posteriormente, el descubrimiento
de nuevas partículas y los experimentos llevados a cabo por Rutherford
demostraron la inexactitud de tales ideas.
El modelo de Rutherford
Basado en los resultados de su trabajo que demostró la existencia del núcleo
atómico, Rutherford sostiene que casi la totalidad de la masa del átomo se
concentra en un núcleo central muy diminuto de carga eléctrica positiva. Los
electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. Éstos
poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La carga
eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí, provocando
que el átomo sea eléctricamente neutro.
El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los
electrones suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón
terminaría describiendo órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el
núcleo. Sin embargo, este modelo sirvió de base para el modelo propuesto por
su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del núcleo atómico,
por lo que a Rutherford se le conoce como el padre de la era nuclear.
El modelo de Bohr
El físico danés Niels Bohr ( Premio Nobel de Física 1922), postula que los
electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico. Los
electrones se disponen en diversas órbitas circulares, las cuales determinan
diferentes niveles de energía. El electrón puede acceder a un nivel de energía
superior, para lo cual necesita "absorber" energía. Para volver a su nivel de
energía original es necesario que el electrón emita la energía absorbida ( por
ejemplo, en forma de radiación). Este modelo, si bien se ha perfeccionado con
el tiempo, ha servido de base a la moderna física nuclear.
Modelo mecánico - cuántico
Se inicia con los estudios del físico francés Luis De Broglie, quien recibió
el Premio Nobel de Física en 1929. Según De Broglie, una partícula con cierta
cantidad de movimiento se comporta como onda. En tal sentido, el electrón
tiene un comportamiento dual de onda y corpúsculo, pues tiene masa y se mueve
a velocidades elevadas. Al comportarse el electrón como una onda, es difícil
conocer en forma simultánea su posición exacta y su velocidad, por lo tanto,
sólo existe la probabilidad de encontrar un electrón en cierto momento y en
una región dada en el átomo, denominando a tales regiones como niveles de
energía. La idea principal del postulado se conoce con el nombre de Principio
de Incertidumbre de Heisenberg.
