Las partículas alfa

Publicado el 11 de abril de 2005 en Historias de la ciencia por omalaled
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Los núcleos y las partículas se desintegran cuando les apetece en otras partículas. A esto se le llama radiactividad. La historia de hoy trata de un tipo de estas partículas que salen de una desintegración y de cómo un toque de genialidad lo aprovecha para experimentar. Son las partículas alfa.
 
Ernest Rutherford estuvo 10 años intentando descubrir qué eran aquellas partículas. Eran más pequeñas que los átomos, pero también eran pesadas (tenían masa). En aquel entonces, ya se conocía que la materia tenía carga eléctrica, pero pensaban que los átomos eran una especie de pastel con pasas siendo estas las cargas positivas y el resto una nube de carga negativa.
 
Un estudiante de 19 años, Ernest Marsden, utilizó estas partículas a petición de Rutherford para bombardear una delgada lámina de oro. Las partículas alfa eran como proyectiles de alta energía lanzados contra dicha lámina. Enviaba haces de estas partículas con el fin de atravesar la lámina y recoger los resultados en una pantalla detectora. El trabajo era tedioso, pues debía mirar por un microscopio en una habitación a oscuras para ver y contar los centelleos.
 
En realidad, no esperaban grandes desviaciones. Sin embargo, se encontraron una cosa con que no contaban. Unas pocas, muy pocas, de entre los millares que contaron, se desviaron más de 90 grados. Vamos, que retrocedieron, y una o dos salieron por el mismo sitio por el que habían entrado. A Rutherford le pareció increíble. Con sus propias palabras “era como si disparásemos una granada de 15 pulgadas a un papel de cebolla y rebotase”. Rutherford le dijo a Hans Geiger (¿os suena el contador Geiger?): “ahora ya sé qué aire tiene el átomo”.
 
Como todo dependía del contaje, Rutherford tuvo que aprender estadística para calcular probabilidades, así que mientras daba clases de física a estudiantes como profesor en la Universidad de Manchester, más tarde volvían a encontrar al profesor sentado entre ellos y tomando apuntes de estadística en clases de matemáticas.
 
Junto a Marsden y Geiger, diseñó mejores experimentos. Después de llevar contados más de un millón de centelleos, publicaron su primer artículo en 1911. Gracias a los experimentos y a la estadística aprendida, estimaron el diámetro de un núcleo que contendría toda la carga positiva: diez mil veces menor que el átomo. Aproximadamente como una cabeza de alfiler en una habitación. Habían descubierto el núcleo atómico y propusieron un sistema planetario donde los electrones orbitaban alrededor del núcleo.
 
Pero sigamos con las partículas alfa. Un químico alemán de 26 años, llamado Otto Hahn estudió la radiación del torio con Rutherford, y determinaron que las partículas emitidas por el mismo tenían la misma masa que las emitidas por el actinio. Las partículas tenían que ser idénticas. Más tarde, en 1908, Rutherford llegó a la conclusión que tenían la misma carga del núcleo de Helio (con 2 protones).
 
Pero los físicos siempre piden una prueba experimental, así que Rutherford hizo un sencillo experimento. Llenó un tubo con paredes muy delgadas de Radón (un gran generador de partículas alfa). Rodeó el exterior con otro tubo e hizo el vacío entre ambos. Al cabo de unos días, se observó un brillante espectro de Helio entre ambos tubos. Así lo contó triunfalmente ante una audiencia en Estocolmo. Un estudiante dijo: “En esto, Rutherford era un artista. Todos sus experimentos tenían estilo.”
 
Ante esta cadena de triunfos, un físico amigo de Rutherford le comentó una vez:
- Es usted un hombre de suerte… ¡siempre en la cresta de la ola!.
- Bueno – replicó Rutherford, que no se caracterizaba precisamente por su modestia -, yo hice la ola, ¿no?.
 
Fuentes:
“Los creadores de la nueva física”, Barbara Lovett Cline
“The making of the atomic bomb”, Richard Rhodes



Hay 2 comentarios a 'Las partículas alfa'

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  1. #1.- Enviado por: Víctor

    El día 11 de abril de 2005 a las 23:01

    Interesante artículo. Pero en la primera frase se confunde causa con efecto. No es cierto que debido a la radioactividad los nucleos y las partículas se desintegren en otras partículas.

    Precisamente estas desintegraciones, que se producen por otros motivos (por ejemplo: inestabilidad energética y efecto tunel) son lo que producen la radiación de partículas. Y esa actividad es lo que se conoce como radioactividad.

    Saludos, Víctor.

  2. #2.- Enviado por: omalaled

    El día 11 de abril de 2005 a las 23:10

    Tienes toda la razón, Víctor. Ya lo he cambiado. Gracias por el cometnario.