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EL PROTON Y LOS RAYOS CANALES
EL NEUTRON Y LOS EXPERIMENTOS DE CHADWICK.
NOMBRE DEL ALUMNO(A) __________________________________________________________
FECHA __________________
GRUPO________________ CALIFICACION ________________
EL PROTON Y LOS RAYOS CANALES.
La primera evidencia experimental de una partícula fundamental positiva, se derivo del estudio de los rayos
catódicos, los cuales se observaron en tubo especial de rayos catódicos, con cátodo perforado, el
experimento se llamo rayos canales. Al aplicar un voltaje alto al tubo se observaron rayos catódicos. Sin
embargo, en el otro lado el cátodo perforado se observo un tipo distinto de rayos. Como estos rayos se
desviaban hacia la placa negativa, se dedujo que estaban formados por partículas con carga positiva.
Cada gas utilizado en el tubo dio una distinta relación entre carga y masa para las partículas con
carga positiva. Al emplear hidrógeno gaseoso se observo la mayor relación de carga a masa, lo cual sugirió
que el hidrógeno proporciona partículas positivas de masa más pequeña. Se consideró que éstas eran las
partículas fundamentales con carga positiva de la estructura atómica y posteriormente E. Rutherford las
nombro protones.
EL NEUTRON Y LOS EXPERIMENTOS DE CHADWICK
El descubrimiento del protón puso de manifiesto que, si bien éste debía ser uno de los
constituyentes fundamentales del núcleo, no era el único. Revisaremos los hechos que llevaron al hallazgo
de la segunda partícula nuclear, el neutrón. Como su nombre lo indica, se trata de una partícula
eléctricamente neutro, cuya masa resulta ser parecida a la del protón, además de que es relativamente
escaso en la naturaleza pues, en libertad, decae rápidamente emitiendo un protón, un electrón y un
neutrino. Neutrones y protones se mantienen unidos formando núcleos atómicos debido a una fuerza de
atracción cuya magnitud es tal que se le denomina interacción fuerte. Bajo esta influencia, el neutrón es
capaz de mantenerse dentro del núcleo como un ente estable.
Todo sucedió en el laboratorio de Cavendish de Cambridge, Inglaterra, J.Chadwick había realizado
varios intentos de descubrir una supuesta partícula neutra mencionada por su profesor Rutherford años
antes. En menos de un mes realizo una serie de experimentos que lo llevaron a la conclusión de que las
radiaciones de Bothe no eran otra cosa que los neutrones que buscaba. Los experimentos consistían en
bombardear núcleos de elemento berilio con partículas α (alfa) produciendo núcleos de carbono y
desprendiendo un neutrón libre.
α
núcleo berilio
núcleo de carbono
neutrón libre
El 27 de febrero de 1932, Chadwick reportó sus resultados, interpretándolos como evidencia de una nueva
partícula neutra, a la que llamó neutrón, igual a la predicha por Rutherford doce años antes. Un comentario
al final de su trabajo, menciona que si el neutrón fuese considerado como partícula elemental resolvería
muchos de los problemas que existían.
Es difícil definir quién o a partir de cuándo el neutrón paso a ser considerado como la segunda
partícula elemental constituyente del núcleo tal como ahora se concibe.
¿De dónde se deriva la existencia de una partícula fundamental positiva? _________________________
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¿Qué experimento se empleó para conocer a estas partículas? _________________________________
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¿Que tenia de especial este tubo? _____________________________________________________
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¿Cómo se dedujo que estas partículas tenían carga positiva? __________________________________
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¿Quién les da el nombre de protones? ___________________________________________________
¿Qué significado tiene de que una partícula sea neutra? _____________________________________
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¿Porque esta partícula neutra es difícil encontrarla en la naturaleza? ____________________________
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¿Qué es lo que obliga a que el neutrón permanezca en el núcleo? _______________________________
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¿En que consistieron los experimentos de Chadwick? ________________________________________
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¿Qué es lo que se produce en el experimento de Chadwick? ___________________________________
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¿Cómo definiría al protón? ___________________________________________________________
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¿Cómo definiría al neutrón? __________________________________________________________
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PARTÍCULAS SUBATÓMICAS
Conocemos que un átomo no es indivisible, más bien cada átomo esta formado por partículas
subatómicas: electrones, protones y neutrones.
Estas partículas subatómicas tienen propiedades importantes que debe conocer, la masa y la carga.
Tal vez conozca las baterías de los automóviles, tienen una terminal positiva y una negativa. La carga
también puede ser positiva o negativa. De igual manera las partículas subatómicas pueden tener carga
relativa +1, una carga relativa –1, o, por supuesto no tener carga. Esta carga se representa como un
exponente.
El electrón abreviado e- fue descubierto en 1879 por el químico y físico ingles W. Crookes. De los
trabajos del físico ingles J.J. Thomson y de R. Millikan , establecen la carga y la masa real del electrón. La
carga relativa es –1 y la masa de un solo electrón 9.109X10 –28 g (0.0005486 uma). De manera que, para
fines prácticos, podemos considerar insignificante la masa de un electrón.
Aunque los electrones no se pueden ver a simple vista puede sentir sus efectos, por ejemplo,
cuando se peina con un cepillo de caucho, los electrones de su cabello pueden adherirse al peine y este
puede atraer pequeños pedazos de papel. O cuando camina por una alfombra y luego se acerca a
determinados objetos, recibe un choque eléctrico, debido a que los electrones de la alfombra se
acumularon en su cuerpo y usted los pasa a los objetos cuando los toca.
El protón que se abrevia “p o p+ “fue descubierto en 1886 por el físico alemán E. Goldstein.
Goldstein demostró que el protón tiene carga positiva, opuesta a la carga del electrón. Thomson realizo
mediciones que permitieron calcular la masa del protón. La carga relativa en un protón es +1, y la masa de un
solo protón es de 1.6726X10-24 g (1.0073 uma). Para la mayor parte de los cálculos la cifra se redondea a 1
uma.
El neutrón, abreviado “ n o n°, fue descrito por primera vez en 1932, por el físico ingles J Chadwick.
El neutrón no tiene carga y la masa de un solo neutrón es de 1.6748X10 -24 g (1.0087 uma). Nuevamente una
cifra se redondea a 1 uma en la mayor parte de los cálculos.
¿Qué partículas forman al átomo? ______________________________________________________
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¿Qué científicos son los que establecen la carga y la masa de los electrones? ______________________
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Rellenar el siguiente cuadro comparativo de las partículas subatómicas.
abreviatura
Masa aprox. en uma
redondeada a una cifra
Carga relativa
Electrón
Protón
Neutrón
¿Qué es la uma? ___________________________________________________________________