FÍSICA ATÓMICA Y NUCLEAR .-
Sin embargo, la teoría moderna sobre la estructura física de los átomos se inició con el descubrimiento del electrón en 1897 por J.J. Thomson. Si bien el electrón ya había sido utilizado como palabra para definir cualquier cosa con corriente eléctrica, él fue el primero en decir que eso es una parte importante del átomo.
Él también intentó mostrar dónde están los electrones en el átomo, diciendo que el átomo era una esfera cargada positivamente y rodeada de electrones cargados negativamente. Los experimentos en 1991 de Ernest Rutherford con rayos alfa llevaron a plantear al átomo con un núcleo pequeño cargado de electrones en órbita, y este modelo se acepta hoy en día.
En 1913, Niels Bohr, un físico danés, propuso que los electrones sólo se movían en capas orbitales restringidas y sucesivas, y que las órbitas exteriores y de mayor energía determinan las propiedades químicas de los elementos. Además explicó que los electrones saltan de órbitas de mayor energía a otras de menor, de forma que emiten energía.
En 1919, Rutherford descubrió el protón, que lleva una única carga positiva, y que se encuentra en el núcleo de los átomos. Y propuso la existencia de un neutrón, aunque el descubrimiento real lo hizo James Chadwick un año después.
La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.
Existen varias disciplinas y técnicas que usan de base la energía nuclear y van desde la generación de electricidad en las centrales nucleares hasta las técnicas de análisis de datación arqueológica (arqueometría nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.
Los dos sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar al armamento nuclear; o controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica. Tanto los materiales usados como el diseño de las instalaciones son completamente diferentes en cada caso.
Energía atómica
La energía atómica
La energía atómica es la energía de los núcleos atómicos, energía que es liberada cuando se bombardea un átomo con neutrones. Esto tiene como consecuencia que los átomos se desintegren para formar nuevos átomos y liberar una gran cantidad de energía.
El descubrimiento de la energía atómica ha puesto en manos de la humanidad la mayor fuente de energía conocida, cuyo potencial destructivo amenaza la supervivencia de la especie humana y la estabilidad del planeta si no se establecen medidas de control y seguridad a nivel mundial.
El descubrimiento de le energía atómica es el resultado del trabajo en equipo realizado por científicos y científicas que estudiaron el comportamiento del átomo.
El núcleo del átomo
Los átomos presentan un núcleo cargado positivamente formados por protones (partículas cargadas positivamente) y neutrones (partículas neutras). Además presentan una corteza donde se desplazan los electrones cargados negativamente. Como las cargas positivas y negativas se balancean, el átomo es neutro. Cuando ciertos átomos emiten una radiacióndebido a la transformación del núcleo, se manifiesta lo que se conoce como radioactividad del átomo.
Los neutrones y protones que forman los núcleos tienen una masa aproximada de 1 u, estando el protón cargado eléctricamente con carga positiva +1, mientras que el neutrón no posee carga eléctrica. Teniendo en cuenta únicamente la existencia de las fuerzas electromagnética y gravitatoria, el núcleo sería inestable (ya que las partículas de igual carga se repelerían deshaciendo el núcleo), haciendo imposible la existencia de la materia. Por este motivo (ya que es obvio que la materia existe) fue necesario añadir a los modelos una tercera fuerza: la fuerza fuerte (hoy en día fuerza nuclear fuerte residual). Esta fuerza debía tener como características, entre otras, que era muy intensa, atractiva a distancias muy cortas (solo en el interior de los núcleos), siendo repulsiva a distancias más cortas (del tamaño de un nucleón), que era central en cierto rango de distancias, que dependía del espín y que no dependía del tipo de nucleón (neutrones o protones) sobre el que actuaba. En 1935, Hideki Yukawa dio una primera solución a esta nueva fuerza estableciendo la hipótesis de la existencia de una nueva partícula: el mesón. El más ligero de los mesones, el pion, es el responsable de la mayor parte del potencial entre nucleones de largo alcance (1 fm).
Historia de la radioactividad
La radioactividad que está presente de forma natural en todos los lugares de nuestro planeta y del universo que forma parte esencial de nuestro entorno, fue descubierta a finales del siglo XIX por Henry Becquerel.
Este científico demostró que el uranio emitía unas radiaciones invisibles y espontáneas que impresionaban las placas fotográficas y hacían que el aire condujera la electricidad.
Más tarde, Pierre y Marie Curie descubrieron otros dos elementos que emitían radiaciones parecidas al uranio, a los que nombraron polonio y radio, destacando que este último emitía radiaciones mas intensas que el uranio.
Los esposos Curie caracterizaron el fenómeno que originaba estas radiaciones y les dieron el nombre de radioactividad.
El 1903, los esposos Curie y Becquerel reciben el premio Nobel en Física por los trabajos realizados en el campo de la radioactividad.
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