Universidad de la sierra ingeniera industrial en productividad y
calidad tema: descubren los neutrones
Universidad de la sierraingeniera industrial en productividad y
calidad
tema: experimento donde se descubren los neutronesMaestro: gsus
torres gragedaMateria: propiedades de los materialesalumna: Mara de
los ngeles miranda morenoGrupo: 1-3 Moctezuma, sonora a 2 de
septiembre de 2015
Es notable que el neutrn no fuera descubierto hasta 1932, cuando
James Chadwick utiliz datos de dispersin para calcular la masa de
esta partcula neutra. Desde los tiempos de Rutherford se saba que
en la mayora de los tomos, el nmero de masa atmica A de los ncleos,
es un poco ms del doble del nmero atmico Z, y que esencialmente
toda la masa del tomo se concentraba en un relativamente pequeo
ncleo. A partir del ao 1930 se supona que las partculas
fundamentales eran protones y electrones, pero se requera que de
alguna manera, un determinado nmero de electrones estuvieran
ligados al ncleo para cancelar parcialmente la carga de los A
protones. Pero por entonces se saba que por el principio de
incertidumbre y por los clculos del confinamiento del tipo de
"partcula-en-una-caja", simplemente no haba suficiente energa
disponible para contener los electrones en el
ncleo.INTRODUCCION
A escala aproximada, la energa necesaria para el confinamiento
de una partcula en una dimensin dada, puede ser obtenida
estableciendo la longitud de onda de De Broglie de la partcula,
igual a esa dimensin dada. Por ejemplo, si suponemos que la
dimensin de un tomo de hidrgeno es de aproximadamente 0,2 nm,
entonces la energa de confinamiento correspondiente es de
aproximadamente 38 eV, el orden correcto de magnitud de los
electrones atmicos. Pero para confinar un electrn a una dimensin
nuclear de aproximadamente 5 fermis, se requiere una energa de
aproximadamente 250 MeV. La mxima energa de confinamiento
disponible de la atraccin elctrica al ncleo est dada por:
As que, est claro que no hay electrones en el ncleo.
w. Bothe & h.beckerUn avance experimental lleg en 1930 con
la observacin por Bothe y Becker, de que bombardeando el berilio
con partculas alfa procedentes de una fuente radiactiva, produca
una radiacin neutra que era penetrante pero no ionizante.
Supusieron que eran rayos gamma, pero Curie y Joliot mostraron que
cuando se bombardea un blanco de parafina con esta radiacin,
expulsa protones con una energa de alrededor de 5,3 MeV. Esto
result ser incompatible con los rayos gamma, como se puede
comprobar a partir del anlisis del momento y la energa:
Este anlisis se deduce de una colisin elstica frontal, donde una
pequea partcula golpea a una mucho ms masiva. Una vez ms, la energa
necesaria para la explicacin de los rayos gamma, era mucho mayor
que cualquier energa observada disponible a partir del ncleo, por
lo que la radiacin neutral deba ser algn tipo de partcula
neutra.Los 5,3 MeV de energa de los protones expulsados, se poda
explicar fcilmente si la partcula neutra tena una masa comparable a
la del protn. En las colisiones frontales, esto requerira slo 5,3
MeV de energa de la partcula neutra, un valor en el rango de las
emisiones de las partculas nucleares observadas.
Cuando Chadwick bombarde una delgada lmina de berilio con
partculas alfa, el metal emiti una radiacin de muy alta energa,
similar a los rayos Gamma.
Experimentos posteriores demostraron que esos rayos realmente
constan de un tercer tipo de partculas subatmicas, que Chadwick
llam neutrones debido a que se demostr que eran partculas
elctricamente neutras con una masa ligeramente mayor que la masa de
los protones. El misterio de la relacin de las masas ahora poda
explicarse. En el ncleo de helio existen dos protones y dos
neutrones, mientras que en el ncleo de hidrgeno hay slo un protn y
no hay neutrones.
James Chadwick (1891-1972). Fsico britnico. En 1935 recibi el
Premio Nobel de fsica por demostrar la existencia de los neutrones.
El electrn, el protn y el neutrn son los componentes fundamentales
del tomo que son importantes para la qumica. En la tabla se
muestran los valores de carga y de masa de estas tres partculas
elementales.Masa y carga de las partculas subatmicasPartcula
SubatmicaMasa (g)ColumbsCarga Unitaria
Protn1.67262 10-24+1,6022 10-23+1
Neutrn1.67493 10-2400
Electrn9,10939 10-28-1,6022 10-23-1
James ChadwickJames Chadwick (1891-1972). Fsico britnico. En
1935 recibi el Premio Nobel de fsica por demostrar la existencia de
los neutrones. El electrn, el protn y el neutrn son los componentes
fundamentales del tomo que son importantes para la qumica.
bibliografahttp://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/teoria-atomica/james-chadwick-el-neutron.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/particles/neutrondis.html