Las colisiones de núcleos de helio ricos en neutrones, utilizando como objetivo el oro, muestran cómo la disposición interna de los nucleones influye en los mecanismos de reacción de fusión nuclear, responsables, entre otras cosas, de la fuerza impulsora de la evolución estelar.
Hace exactamente un siglo, en 1909, Hans Geiger y Ernest Marsden, bajo la dirección de Ernest Rutherford, realizaron un experimento que hizo época, ahora conocido como el “experimento de Rutherford” o también como el “experimento de la lámina de oro”, que consistió en bombardear con un haz de partículas alfa una fina lámina de oro para observar cómo afectaba la trayectoria de esas partículas.
Esquema del montaje experimental interno del haz: un detector de placa de microcanal (MCP) colocado antes de la meta y un centelleador de plástico colocado después del objetivo se utilizaron para medir el número de partículas del haz incidente. (Derecha) Vista esquemática de la instalación fuera del haz experimental: los blancos irradiados se colocaron entre dos detectores de germanio en una geometría fente a frente en un recinto blindado de plomo para medir la radiación procedente de los residuos en descomposición. Ilustración: Adaptada de Lemasson et al.
El resultado fue un extraño comportamiento de las partículas alfa (núcleos de helio compuestos por 2 protones y 2 neutrones) dispersadas por una lámina de oro. Ellos observaron una amplia distribución angular que no podía explicarse por el modelo de Thompson de un átomo consistente en “un número determinado de corpúsculos cargados negativamente, acompañados por un número igual de electricidad positiva distribuida uniformemente en toda una esfera” (el llamado “budín de pasas” de Thomson). Ernest Rutherford explicó estas observaciones proponiendo un pequeño núcleo cargado positivamente en el centro del átomo, aprovechando las primeras conclusiones sobre la estructura del núcleo atómico. Sobre la base de esta hipótesis desarrolló una fórmula que describe con precisión la dispersión elástica en colisiones ion-ion y establece el punto de partida de una larga historia de estudios de los mecanismos de reacción.
Rutherford’s Nuclear Atom Experiment
In 1910, Rutherford and his coworkers were studying the angles at which alpha particles were scattered as they passed through a thin gold foil. Most particles passed through undeflected, though a few were found to be scattered at large, some even in the direction they had come. This meant they had collided with an object much more massive than the particle itself, but so small that only a few aplha particles encountered them. Showing that the atom was composed of a small dense massive center surrounded by low mass electrons.
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This post was written by Manuel on January 27, 2010
