Do átomo ao núcleo atômico

A idéia de que toda matéria é formada de átomos é muito antiga. No século V a.C, o filósofo grego Leucipo, de Mileto, e seu aluno Demócrito, de Abdera, já afirmavam que o universo é formado de átomos, e que estes não podem ser cortados ou divididos. Ainda, segundo eles os átomos seriam sólidos e tão pequenos que não poderiam ser vistos.

Estas idéias duraram séculos e, até hoje, podem ser encontradas em alguns livros. Um conhecimento mais detalhado e preciso sobre este “bloco fundamental” da matéria iniciou-se no século XIX. Em 1803, John Dalton apresentou uma teoria em que cada elemento químico correspondia a um tipo de átomo.

Em 1897, quando Jonh Joseph Thomson estava estudando as propriedades de feixes de raios X e raios catódicos ele identificou uma partícula com massa muito menor que a do átomo mais leve. Essa partícula foi chamada de elétron e com isso a idéia da indivisibilidade do átomo foi abaixo.

Já no século XX, em 1911, Ernest Rutherford bombardeou uma fina folha de ouro com um feixe de partículas alfa. Neste experimento, ele mostrou que no átomo existem espaços vazios e uma pequena região de carga positiva chamada de núcleo. A partir daí, esta pequena região passou a ser o alvo dos estudos de Rutherford e muitos outros físicos da época.

Em 1919 ele realizou outro experimento, no qual, um feixe de partículas alfa atravessava uma camada de nitrogênio gasoso. Observou que o núcleo atingido capturava a partícula alfa e transformava-se em um núcleo de oxigênio. Nesse processo havia a emissão de uma nova partícula, diferente da partícula alfa, com massa muito maior que o elétron e carga igual mas com sinal contrário. Tal partícula foi chamada de próton.

As pesquisas com bombardeamento continuaram nos laboratórios de Rutherford. Em 1932, James Chadwick descobriu uma outra partícula bombardeando, agora, o elemento químico berílio com partículas alfa. Esta foi chamada de nêutron, pois revelou-se eletricamente neutra, e possuia massa ligeiramente maior que a do próton. Ao lado você encontra os valores das massas das três partículas que formam o átomo.

Neste período chegou-se, então, a um consenso de que o átomo era formado por uma pequena região chamada núcleo, contendo prótons e nêutrons e outra chamada eletrosfera onde ficam os elétrons.

Em meados do século XX, o estudo do núcleo atômico tornou-se uma subárea de estudo da Física, conhecida como Física Nuclear. Desde então, pesquisadores de diversas áreas vêm tentando entender as propriedades do núcleo. Se você quiser saber um pouco mais sobre essas descobertas clique aqui.