Il modello atomico di rhuterford

IL MODELLO ATOMICO DI RHUTERFORD

Rhuterford ipotizzò che la massa e la carica positiva fossero concentrate in una parte molto piccola dell'atomo chiamata nucleo, e che gli elettroni si trovavano nella zona periferica, a grande distanza dal nucleo. Questa ipotesi nasceva da un'importante esperienza, effettuata da due allievi di Rutherford. Una lamina sottilissima di metallo veniva bombardata con particelle alfa veloci; uno schermo rivelatore indicava poi i punti di arrivo della particelle alfa, permettendo quindi di stabilirne la traiettoria dopo il passaggio attraverso la lamina.

Se fosse stato valido il modello di Thomson, cioè se l'atomo avesse avuto una struttura omogenea, la particelle alfa avrebbero dovuto comportarsi tutte nello stesso modo, perché in qualunque punto avessero colpito la lamina metallica avrebbero trovato situazioni equivalenti. In realtà le particelle alfa si comportarono in modo diverso: per la maggior parte passarono senza subire nessuna deviazione, ma alcune vennero deviate secondo vari angoli e alcune vennero addirittura respinte. Questo comportamento spinse Rutherford a formulare la sua ipotesi; le particelle che non venivano deviate erano quelle che passavano abbastanza distanti dai nuclei. Quelle che si avvicinavano ai nuclei venivano deviate per effetto della repulsione elettrica, visto che sia le particelle che i nuclei sono positivi; tanto piú si avvicinavano ai nuclei, tanto piú fortemente venivano deviate. Quelle che andavano direttamente verso i nuclei venivano respinte: queste ultime erano poche, perché il nucleo occupa una parte molto piccola rispetto allo spazio occupato da un atomo e quindi la probabilità che una particella si dirigesse proprio contro un nucleo era bassa.

L'energia nucleare

L'energia nucleare (o atomica) sfrutta alcune particolarità del nucleo degli atomi. Gli atomi sono le particelle, invisibili anche con particolari microscopi, che compongono tutta la materia organica e inorganica. Anche le cellule, che sono di dimensioni microscopiche, sono composte da un numero enorme di atomi. Ogni atomo è costituito da una parte centrale, il nucleo, a sua volta composto da un certo numero di protoni e neutroni, intorno al quale ruotano altre particelle chiamate elettroni. In alcuni elementi chimici, come per esempio nell'uranio 235, che ha 92 protoni e 143 neutroni, il nucleo può essere instabile. L'instabilità può portare l'atomo a disgregarsi, sviluppando energia sotto forma di radiazioni nucleari. Questo fenomeno, chiamato fissione nucleare, viene prodotto artificialmente nelle centrali nucleari, 'bombardando' l'uranio con un neutrone.    Il nucleo dell'atomo di uranio di spezza, alcuni neutroni si liberano e colpiscono a loro volta altri atomi di uranio, si innesca così una reazione a catena che produce un'enorme quantità di energia, chiamata energia nucleare o atomica. Se la reazione è prodotta in una centrale nucleare, è sempre controllata e i nuclei che vengono colpiti e si spezzano sono in numero limitato; l'energia liberata anche sotto forma di calore, viene quindi trasformata in energia elettrica. Se la reazione a catena non è controllata, si produce invece un'esplosione. E' il principio su cui si basa la bomba atomica.