Il modello atomico di Rutherford

Il modello atomico di Rutherford

Il modello atomico di Rutherford è un modello dell’atomo stabilito nel 1911 secondo cui l’atomo è una sfera dove al centro c’è la parte principale dotata di carica positiva formata da protoni e neutroni, che distinguono ciascun elemento chimico, attorno alla quale si muovono le particelle negative, gli elettroni.

Già verso la fine del XIX secolo, si era cercato di capire come le cariche positive e quelle negative erano collocate nell’atomo. J.J.Thomson, che aveva dimostrato l’esistenza degli elettroni, riteneva che queste piccole particelle negative fossero collocate in maniera casuale in tutta la massa dell’atomo, la quale aveva carica positiva. Questo modello è conosciuto tuttora come modello di Johnson.

Tuttavia Ernest Rutherford scoprì che il modello dell’atomo era molto diverso. Nel 1911 guidò i suoi collaboratori, il chimico tedesco H. Geiger e il fisico australiano E. Marsden, in un esperimento. Tramite una sorgente radioattiva lanciarono contro una sottilissima lamina di oro circondata da uno schermo fluorescente un fascio rettilineo di particelle α per studiarne il comportamento. Notarono che la maggior parte della particelle α, che sono dotate di carica positiva, attraversavano senza problemi la lamina d’oro e colpivano lo schermo fluorescente. Questo significava che in quel volume della lamina non c’era un’altra carica positiva che respingeva le particelle. Soltanto alcune particelle venivano deviate e altre venivano respinte senza potere attraversare la lamina d’oro.

Rutherford concluse che soltanto quel piccolo volume che rimandava indietro le particelle α era dotato di carica positiva e rappresentava il nucleo dell’atomo. Tutto il resto era dell’atomo è costituito da spazio vuoto dove si muovono continuamente gli elettroni.

modello di rutherford
Modello di Rutherford: l’atomo è come una sfera dove al centro c’è la carica positiva circondata da uno grande spazio vuoto dove si muovono gli elettroni

Dal modello atomico di Rutherford e grazie alle scoperte successive sui protoni e i neutroni si elaborò il modello atomico nucleare. Secondo questo modello, si può immaginare l’atomo come una sfera al cui centro c’è il nucleo, composto da neutroni e protoni che vengono per questo chiamati anche nucleoni, la cui carica elettrica è uguale a numero dei protoni presenti. Gli elettroni si muovono a grandissima velocità secondo delle orbite intorno al nucleo. Il volume dell’atomo è costituito dallo spazio vuoto occupato dagli elettroni ed è circa un milione di miliardi più grande di quello del nucleo mentre il suo diametro è 100 000 volte più grande di quello del nucleo.

modello atomico nucleare
Modello atomico nucleare