Centenário do modelo atómico de Rutherford

«Comemora-se neste ano de 2011 o centenário do modelo atómico proposto pelo físico Ernest Rutherford (1871-1937), prémio Nobel da Química em 1908. O seu modelo sobre a unidade fundamental da matéria propunha um átomo constituído por um núcleo central, pequeno e denso, carregado positivamente, ao redor do qual “orbitavam” electrões, partículas carregadas negativamente. Cem anos depois, este modelo continua a ser uma boa aproximação à natureza do átomo. De certa forma tal como a teoria da gravidade de Newton continua a ser suficiente para os cálculos que nos permitem enviar um satélite até à Lua.

O "modelo planetário” do átomo foi uma das manifestações da aparente semelhança entre a organização do microcosmos, o átomo, e os sistemas planetários cósmicos, espalhados pelo Universo e dos quais o nosso sistema solar é o exemplo mais imediato. Indicou que há muito espaço vazio entre os núcleos e os electrões na matéria comum, assim como o há entre as estrelas e os planetas que as gravitam. E deixou espaço para a descoberta...

Rutherford construiu o seu modelo a partir da seguinte experiência: Hans Geiger e Ernest Marsden, sob a orientação de Rutherford, fizeram colidir um feixe de partículas alfa (Rutherford tinha mostrado tratarem-se de núcleos de hélio) contra finas camadas de folhas de ouro, com a espessura de apenas alguns átomos. Os resultados mostravam que a quase totalidade das partículas alfa atravessavam as folhas de ouro sem sofrer qualquer desvio na sua trajectória. Contudo, cerca de uma partícula alfa em cada 8000 sofria um desvio com um ângulo superior a 90 graus. Ou seja algumas invertiam o sentido da sua trajectória. Este desvio é compreendido se se considerar que ele resulta da repulsão electrostática entre a partícula alfa e um núcleo atómico carregado positivamente. A percentagem muito baixa de partículas desviadas sustentava a hipótese de os núcleos positivos ocuparem um volume muito pequeno em cada átomo na rede cristalina da folha de ouro. Com quase toda a massa e toda a carga positiva concentrada num núcleo muito pequeno (em relação ao volume total do átomo), quase todas as partículas alfa atravessam a folha de ouro sem sofrerem grandes desvios na sua trajectória.

O modelo atómico de Rutherford foi o marco fundador da Química e da Física Nuclear. Com ele deu-se uma revolução do nosso entendimento da estrutura da matéria. A tecnologia que derivou desse modelo atómico alterou a nossa forma de viver no século XX e permitiu, por exemplo, a invenção de computadores que hoje utilizamos para nos ligarmos em rede global através da internet.»

António Piedade

Retirado daqui.