### ACTIVIDAD

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MODELOS ATÓMICOS Y DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA

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1. Explora las diferentes teorías sobre el modelo atómico.

   En 1896, el físico británico Joseph John
   Thomson, junto con sus colegas John
   Sealy Townsend y Harold Albert Wilson,
   descubren el electrón con el
   experimento del tubo de rayos catódico.

2. Thomson, diseño un tubo de vidrio lleno de gas a baja
   presión, el tubo contenía dos placas metálicas en cada
   lado, cuando sometió estas placas a una diferencia de
   potencial (los conecto a una fuente DC), observó que la
   placa cargada positivamente (ánodo) tenía la capacidad
   de extraer partículas de la placa negativa llamada cátodo,
   por esta razón llamó a su tubo de rayos catódicos.

   Thomson sugiere un modelo
   atómico que tomaba en cuenta
   la existencia del electrón,
   descubierto por él en 1897.
   Su modelo era estático, pues
   suponía que los electrones
   estaban en reposo dentro del
   átomo y que el conjunto era
   eléctricamente neutro.

   Modelo Atómico de Thompson
   Carga positiva
   Carga Negativa

3. Basado en los resultados de
   su trabajo que demostró la
   existencia del núcleo
   atómico, Rutherford
   sostiene que casi la
   totalidad de la masa del
   átomo se concentra en un
   núcleo central muy diminuto
   de carga eléctrica positiva.
   Los electrones giran
   alrededor del núcleo
   describiendo órbitas
   circulares. Estos poseen
   una masa muy ínfima y
   tienen carga eléctrica
   negativa. La carga eléctrica
   del núcleo y de los
   electrones se neutraliza
   entre sí, provocando que el
   átomo sea eléctricamente
   neutro.

   El modelo de Rutherford tuvo que ser
   abandonado, pues el movimiento de los
   electrones suponía una pérdida continua
   de energía, por lo tanto, el electrón
   terminaría describiendo órbitas en
   espiral, precipitándose finalmente hacia
   el núcleo. Sin embargo, este modelo
   sirvió de base para el modelo propuesto
   por su discípulo Neils Bohr, marcando el
   inicio del estudio del núcleo atómico, por
   lo que a Rutherford se le conoce como el
   padre de la era nuclear.

   Los resultados del experimento de Rutherford pueden explicarse así:
   •La mayor parte de las partículas alfa traviesan los átomos sin desviarse, ya que la mayor parte del
   volumen del átomo es espacio vacío.
   •Si la partícula incidente pasa cerca del núcleo (lo cual es poco probable, ya que el tamaño del núcleo
   es 10.000 veces menor que el del átomo) es repelida por éste.
   •Habrá un pequeño porcentaje de partículas que choquen directamente con el núcleo (probabilidad
   muy baja dada la pequeñez del núcleo), produciéndose un rebote.

4. El físico danés Niels Bohr (Premio
   Nobel de Física 1922), postula que
   los electrones giran a grandes
   velocidades alrededor del núcleo
   atómico. Los electrones se
   disponen en diversas órbitas
   circulares, las cuales determinan
   diferentes niveles de energía.

   El electrón puede acceder a un nivel
   de energía superior, para lo cual
   necesita "absorber" energía. Para
   volver a su nivel de energía original es
   necesario que el electrón emita la
   energía absorbida (por ejemplo en
   forma de radiación).

5. El físico francés Luis De Broglie
   recibe el Premio Nobel de Física en
   1929. Según De Broglie, una
   partícula con cierta cantidad de
   movimiento se comporta como una
   onda. En tal sentido, el electrón tiene
   un comportamiento dual de onda y
   corpúsculo, pues tiene masa y se
   mueve a velocidades elevadas.

6. En 1932 Chadwick propuso un
   experimento: Utilizando al polonio como
   fuente de partículas Alpha dirigió el haz
   de partículas a una lámina delgada de
   átomos de berilio, utilizo el berilio
   porque es más denso por lo tanto había
   más posibilidades de que las partículas
   Alpha chocaran con los núcleos.

7. Ernst Rutherford dejo un gran legado a la física
   experimental, su método de hacer colisionar los
   átomos y sus componentes sub atómicos incentivó a
   que la comunidad científica creara aceleradores de
   partículas. Esto condujo a que entre los años 40 y 60
   los científicos encontraran un zoológico de partículas
   subatómicas y se vieran en la necesidad de diseñar
   un modelo que permitiera una clasificación lógica de
   estas nuevas partículas, lo denominaron el ‘’modelo
   estándar de física de partículas’’.

8. Durante los experimentos en los
   aceleradores y colisionadores de partículas
   los científicos se dieron cuenta que los
   protones y los neutrones estaban
   compuestos de unas partículas más
   pequeñas y las denominaron ‘’Quarks arriba
   ‘’y ‘’Quarks Abajo’’’, más adelante
   descubrieron otros cuatro tipos de Quarks
   que hacen parte de un estudio más
   avanzado en la física.
   En total lograron descubrir 6 tipos de
   Quarks.

A partir de la exploración teórica sobre los modelos atómicos y del conocimiento que ya posees acerca del estudio de la materia, reúnete con un compañero, analiza y resuelve

- ¿Cuáles eran los cuatro elementos en que creían los continuistas (Aristóteles)?
- ¿Qué diferencias existen entre la Teoría Atomista y la Teoría Continuista (Aristóteles)?
- ¿A qué se deben los fenómenos eléctricos?
- ¿Cómo se descubre el electrón?
- ¿Cómo se descubre el protón?

- ¿Qué carga tienen las partículas elementales?
- ¿En qué consiste el Modelo de Thomson?
- ¿En qué consiste el Modelo de Rutherford?
- ¿Por qué el experimento de Rutherford hace cambiar el modelo del átomo?
- Acerca del modelo atómico de Rutherford: ¿Qué hechos consiguió explicar? ¿Cuáles fueron
  sus limitaciones? ¿En qué consiste dicho modelo? ¿Por qué otro modelo fue sustituido?

- En el experimento de Rutherford ¿Por qué la mayoría de las partículas alfa pasan como si nada
  se interpusiera en su camino?
- En el experimento de Rutherford ¿Por qué algunas partículas alfa (muy veloces y pesadas)
  retroceden?
- ¿Qué hechos invalidaron el modelo atómico de Rutherford?
- ¿Qué quiere decir que el modelo atómico de Bohr está cuantizado?
- ¿Qué hechos no era capaz de explicar el modelo atómico de Bohr?
- Escribe algunas características del modelo estándar.

Amplía tus conocimientos realizando la siguiente experiencia

Desarrolla un cuadro comparativo de los
distintos modelos. Para ello, indica:

- ¿Qué hechos consiguió explicar?
- ¿Cuáles fueron sus limitaciones?
- ¿En qué consiste dicho modelo?
- ¿Por cuál otro modelo fue sustituido?