All'interno di tutti gli atomi, che inizialmente si credevano indivisibili, sono stati individuati tre tipi diversi di particelle, chiamate elettrone, protone e neutrone. L'atomo é quindi costituito da un nucleo, nel quale sono concentrate la massa e la carica positiva, e dagli elettroni, che stanno intorno al nucleo e occupano la quasi totalitá del volume dell'atomo.

Torna alla start page

ELETTRONE

L'elettrone venne scoperto e identificato da J.J.Thomson nel 1895. Negli anni Venti P.A.M.Dirac elaboró una teoria completa e autoconsistente, quantistica e relativistica dell'elettrone, teoria che a partire dal 1948 fu ulteriormente perfezoinata e ampliata in una teoria detta "elettrodinamica quantistica". Elettrone deriva dal tema del latino scientifico "electricus", elettrico col suffisso -one di ione. É una particella elementare di carica elettrica negativa pari a 1,60202 per 10 elevato alla -19° potenza, e di massa 9,1091 per 10 elevato alla -28° potenza. L'elettrone possiede anche un momento angolare intrinseco (spin) e, essendo elettricamante carico, anche un momento magnetico intrinseco. La nuvola di elettroni che circonda il nucleo atomico per formare un atomo ne determina completamente le proprietá chimiche. Anche le proprietá elettriche della materia sono determinate dagli elettroni in essa contenuti. Il fatto che una sostanza sia un conduttore, un isolante, o un semiconduttore, é infatti determinato dalla disposizione dei suoi elettroni nelle bande energetiche. Gli elettroni ruotano attorno al nucleo in parti di spazio ben determinati, chiamati orbitali. Questi orbitali possono essere di varie forme e si protendono a diversa distanza dal nucleo.

Pagina precedente

PROTONE

Una volta appurato che la carica positiva é concentrata nel nucleo, restava da vedere se esistevano particelle dotate di una carica positiva minima (cosí come l'elettrone é dotato di una carca negativa minima). L'atomo é neutro, perché contiene cariche positive e cariche negative in numero uguale. Peró gli elettroni, responsabili delle cariche negative, si trovano alla periferia dell'atomo, e posono esserne strappati. Quando questo avviene la cariche positivenon sono piú bilanciate esattamente da quelle negative; l'atomo allora non é piú elettricamente neutro, ma ha carica positiva: si dice che é uno "ione positivo". Gli scienziati determinarono sperimentalmente le masse e le cariche di vari ioni positivi. Trovarono che la carica positiva piú piccola é quella che ha lo stesso valore assoluto della carica dell'elettrone, ma segno opposto: e cioé una carica +1, se si sceglie come unitá la carica dell'elettrone. Fra gli ioni con carica +1, quello avente massa pi6uacute piccola risultava quello ottenuto dall'atomo di idrogeno: la sua massa infatti é di 1 u.m.a. Questo ione, che é quindi la piú piccola particella dotata di carica positiva, venne chiamato protone. Protona deriva dal greco e significa primo col suffisso -one di elettrone. É uno stato fisico, con il neutrone, di una stessa particella, il nucleone, che é il costituente fondamentale del nucleo atomico. É una particella stabile, carica positivamente, che dal punto di vista della meccanica statistica ubbidisce al principio di Paoli. Il protone, come tutti i barioni, é soggetto alle interazioni forti, elettromagnetiche, deboli e gravitazionali. I protoni possono interagire tra loro, con i neutroni e con nuclei atomici per formare nuclei piú pesanti, liberando, durante tale processo, una notevole quantitá di energia detta energia di legame.

Pagina precedente

NEUTRONE

Il neutrone fu scoperto nel 1932 da F.Chadwick durante lo studio della fotodisintegrazione del deutone (nucleo di deuterio costituito da un protone e da un neutrone). Deriva dal latino "neuter" che significa neutro col suffisso -one. Il neutrone é una particella elementare priva di carica elettrica che, insieme al protone, é uno dei costituenti di tutti i nuclei atomici, eccettuato il nucleo dell'idrogeno che contiene solo un protone. Nuclei con lo stesso numero di protoni e diverso numero di neutroni hanno lo stesso numero di elettroni e perció hanno le stesse proprietá chimiche, che quindi non dipendono dai neutroni. Tali gruppi di nuclei sono detti famiglie isotopiche.

Pagina precedente