ACTIVIDAD 2: RUTHERFORD, EL NÚCLEO ATÓMICO

1)
Según nuestra opinión el que los investigadores científicos formen a los estudiantes es la mejor manera que hay para llegar a ser un buen científico. Los investigadores son los que mayor experiencia y práctica tienen para lograr sus objetivos probando y fallando hasta conseguirlo y el poder enseñarle esto a los estudiantes es la base del trabajo científico. Otra parte positiva es que las personas que enseñan antes han tenido que aprender pasando por la misma situación que están pasando ahora los estudiantes, por eso no solo en el trabajo sino también en los apoyos que deben dar para que los estudiantes sigan adelante con sus investigaciones aunque al principio no logren recompensas.
También es una parte positiva para los científicos que forman a los estudiantes ya que tienen la oportunidad de mostrar y enseñar sus conocimientos y ver recompensados sus esfuerzos al trasmitirlos a otras personas.

2)
La Física es la ciencia que estudia las propiedades de la naturaleza, y trata de explicarlo mediante expresiones matemáticas. Por tanto estudia la materia, sus propiedades, las leyes a que está sometida y los fenómenos reales que los agentes naturales causan sobre ella.
La Química es la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia como los cambios que experimenta mediante las reacciones químicas y su relación con la energía. Los procesos naturales estudiados por la química son con partículas fundamentales, partículas compuestas y sus reacciones químicas.
Ambas estudian la materia desde dos puntos de vista, la Física estudia las leyes, propiedades, energía y análisis del comportamiento de la materia, sin alterar su composición (cambios físicos) y la Química estudia la composición interna de la materia , los cambios en la materia producidos por reacciones químicas (cambios químicos).
La frase "Toda ciencia, o es física, o es coleccionismo de sellos" se la decía a sus jóvenes discípulos ya que consideraba la Física como una ciencia experimental y basada en expresiones matemáticas. El junto a su ayudante Geiger construyeron una máquina para contar partículas alfa, emitidas por un material radioactivo. Por lo que detectar y contar alfas parecía más un coleccionismo que física. El consideraba la física una verdadera ciencia y la química una ciencia secundaria.
La frase "He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico” se refiere a que el siendo un físico se le concedió el premio Nobel de Química en 1908 por sus investigaciones sobre la desintegración de los elementos y la química de las sustancias radioactivas. A él le contrarió bastante porque consideraba la química un punto menos importante que la física, por eso dijo irónicamente esta frase.
Le dieron el premio de Nobel de Química, al descubrir que la radioactividad no era otra cosa que la desintegración espontánea de ciertos átomos pesados. Se manifestaba con la emisión de tres tipos de partículas, alfa átomos de Helio ionizados, beta electrones y gamma era radiación electromagnética muy energética.
Al ser un cambio químico que se produce en los elementos radioactivos es decir, transformación de la materia y estudiar su composición interna de dichas partículas en su desintegración atómica, por eso se le concedió el de Química en vez del de Física.

3)
Nikola Tesla nació en una región perteneciente a la actual Croacia, Smiljan. Tesla siempre estuvo agradecido a su madre, a quien tenia una gran admiración, ya que la consideraba la fuente de sus capacidades intelectuales. Su padre, sacerdote de la Iglesia Ortodoxa Serbia, intento sin éxito durante varios años que Nikola tomara los hábitos religiosos y que dejara a un lado la ingeniería.


Con una capacidad extraordinaria para las matemáticas y con una memoria prodigiosa consiguió estudiar ingeniería mecánica, eléctrica y física y obtener la carrera de ingeniero físico en tan solo 3 años.

Trabajó en diferentes empresas de electricidad y en compañías telefónicas. Ingresó en la universidad de Graz, donde comenzó a interesarse por la corriente alterna. Este hecho hizo que Thomas Alva Edison le contratara para mejorar los sistemas de corriente continua, ya que Edison le veía como sería competencia frente a sus instalaciones de corriente continua.


Tesla cayó en diferentes enfermedades, que le llevaron al borde la muerte. Después de esta difícil época de problemas con la salud, la compañía Wester Union Company le financió económicamente para que pudiese investigar y trabajar en diferentes modos de hacer transportar la corriente alterna a largas distancias.

Mas tarde Tesla tuvo problemas con Edison, en la conocidas como Guerra de las Corrientes. En donde Nikolas defendía el uso de la corriente alterna, mientras que Edison el de la corriente continua. Después de muchas disputas, la corriente que se impuso fue la alterna.
La siguiente gran disputa protagonizada también por Tesla fue por el premio Nobel que fue entregado a Marconi por su parto de radio, que copiaba un sistema que había sido inventado por Nikolas Tesla para transmitir una señal de radio que cruzó el Océano Atlántico (en 1910).




4)
4a) ¿Qué diferencia la fluorescencia de la fosforescencia?
La fosforescencia y la fluorescencia son dos tipos de fenómenos naturales denominados luminiscencia.
Según el libro, la fluorescencia es la extraña luz azulada que esta estimulada por una radiación externa. Esta radiación emana de ciertos minerales e incluso de distintos tipos de sustancias orgánicas (ultravioleta, rayos x) la cual es invisible por el ojo humano.


En cambio las fosforescentes son aquellas otras que emiten una luz verdosa aunque ya no estén siendo estimuladas por ninguna luz externa, en las que la luz es persistente, resultado de la absorción y el almacenamiento de la energía la cual expulsan posteriormente.






4b) ¿Qué son los Rayos X? ¿Cómo se descubrieron?
Los rayos x son unas radiaciones electromagnéticas invisibles que poseen la capacidad de poder atravesar ciertas sustancias como la piel, hojas de aluminio, tejidos .... Y con ellos también es posible tomar fotografías.
Los rayos fueron descubiertos por el científico alemán Wilhelm Röntgen en 1895, que observó una radiación que surgía del ánodo con unas propiedades especiales mientras experimentaba con los rayos catódicos. Se le llamaron rayos X, al no saber qué eran, de ahí la utilización de la X refiriéndose a la incógnita.



4c) ¿Qué es la Radiactividad? ¿Cómo fue descubierta?
La radiactividad es un fenómeno físico natural por el cual algunos cuerpos emiten radiaciones, energía en forma de ondas electromagnéticas o de partículas subatómicas.
Sus propiedades son similares a las de los Rayos X, una de ellas es el poder atravesar cuerpos opacos.
Fue descubierta por Becquerel en el año 1896.
En cierta ocasión decidió utilizar sales de uranio para imprimir unas placas fotográficas, para ello antes exponía las sales al sol, por que pensaba que la impresión de las placas era gracias a que el sol activaba las sales de uranio. Pero un día no pudo exponer las placas al sol y ese día las sales de uranio también imprimieron las placas fotográficas. Lo que le hizo llegar a la conclusión de que no era debido al sol, si no que era debido a una serie de radiaciones que emitían las sales de uranio por si solas. Una propiedad que se producía en el interior de ciertos átomos, la radiactividad.




4d) ¿Por qué fueron importantes las aportaciones del matrimonio Curie y de Rutherford al trabajo de Becquerel?
Las aportaciones del matrimonio Curie y las de Rutherford fueron muy importantes para el trabajo de Becquerel.
Marie Curie continuo con sus estudios demostrando que varias sustancias tenían radiactividad y fue la que sugirió el nombre de radiactividad a la emisión espontanea de partículas y radiaciones por parte de compuestos como el radio, uranio...
Rutherford estudio las radiaciones emitidas encontrando varias aplicaciones a esta radiactividad y gracias a esto el núcleo atómico, también descubrió que había tres tipos: los rayos o partículas α (alfa), β (beta) y γ (gamma). Así, fueron de gran importancia para Becquerel, ya que. Después de que ellos aclararon que era la radiactividad Becquerel adquirió mucha importancia con el descubrimiento que había realizado.

4e) ¿Qué son las radiaciones alfa, beta y gamma? Ordénalas energéticamente.
Rayos o partículas α (alfa): formada por átomos de helio, están cargadas positivamente
Los rayos o partículas β (beta): formada por electrones emitidos a grandes velocidades.
Los rayos γ (gamma): Son radiaciones electromagnéticas.
Si los ordenamos energéticamente el más penetrante es el más energético. Los mayores serían los rayos gamma que son capaces de atravesar el cuerpo humano. Después los rayos beta y por último los alfa que son los menos penetrantes y por tanto menos energéticos.




4f) ¿Qué es la ley de desintegración atómica? ¿Por qué sirve como método de datación geológica?
La ley de desintegración atómica formulada por Rutherford consiste en la destrucción de los núcleos de los átomos de una muestra radiactiva con el paso del tiempo, gracias a esta ley podemos saber con precisión la vida media de los átomos radiactivos.
Es muy utilizada como método de datación geológica ya que se puede medir el ritmo de desintegración de un núcleo y con ello determinar cuántos años de vida tiene tal sustancia.



4g) ¿Para qué sirve un contador Geiger?
Es un instrumento que permite medir la radiactividad de un objeto o de un lugar.
Fue inventado en 1908 Rutherford ayudado por uno de sus ayudantes llamado Geiger.
En aquella época solo podía medir el número de partículas alfa aunque con el tiempo fue desarrollándose hasta poder medir cualquier tipo de radiación.
Está formado por un tubo de cristal con un fino hilo metálico que lo atraviesa por el centro cargado de electricidad y un gas entre ellos.
Cuando una sustancia es radiactiva, uno o varios iones o electrones entran en el tubo y desprenden electrones que son atraídos al hilo por su carga positiva. Empiezan a ganar energía y a liberar cada vez más electrones.
Cuando una partícula radiactiva se introduce en un contador Geiger, se produce un breve impulso de corriente eléctrica y gracias a estos impulsos se puede medir la radiactividad.


5)
El experimento de Rutheford , también conocido como El experimento de la lámina de oro. Este experimento fue realizado por Hans Geiger y Ernest Marsden en 1909, bajo la dirección de Ernest Rutherford. Como consecuencia de este experimento, se volvió a planear la estructura de el modelo atómico de Thomson, y acabo por rectificarse.

El experimento consistió en :
Mandar un haz de partículas alpha a una lámina de oro y observar como esta lámina afecta a la trayectoria de los rayos.
Este haz de partículas se obtiene por la desintegración de una sustancia radiactiva (polonio) encerrado en un caja de plomo.



Al realizar este experimento con:

Mica, las partículas no se desviaban ya que la mica es un mineral muy grueso, con carga positiva.
Pan de Oro, es un material muy fino por lo que las partículas atravesaban el pan de oro, aunque aun había algunas que rebotaban. Por lo que Rutherford quedó perplejo al observar esto y lo comparo con disparar bolas de cañon que rebotan contra una hoja de papel.
Platino, los resultados fueron sorprendentes ya que el platino es un material muy fino y las partículas alpha lo atravesarían muy fácilmente.

6)
Tras el experimento que realizó del bombardeo de partícula alfa sobre una lamina de oro, traspasando sin apenas desviarse las partículas alfa, donde rebotaba 1 de cada 8000 partículas alfa.
El llegó a la conclusión de que el átomo tenía toda la masa y su carga positiva concentrada en una pequeña esfera, que denominó núcleo atómico. A estas partículas con masa y carga positiva las llamó protones. La carga positiva del núcleo era igual a la suma de la carga de todos los electrones. Los electrones giraban alrededor del núcleo siendo el radio del átomo unas 10.000 veces superior al radio del núcleo, por lo que el átomo estaba hueco en su interior.
Una limitación era explicar, ¿Cómo podía mantenerse estable un apelotonamiento de protones todos positivos en un espacio tan pequeño? La respuesta fue porque entre los protones se establece una nueva fuerza, la de gravedad y electromagnetismo, más poderosa y de carácter atractivo. Debían existir otras partículas con masa y sin carga que llamó neutrones. Debido a esta explicación a Rutherford se le considero el padre de la intelección nuclear donde obliga a los núcleos a permanecer juntos.
Otra limitación surgió con el modelo planetario de Rutherford. Se sabia que una carga eléctrica acelerada emitía radiación electromagnética, el electrón en su orbita estaba sometido ha aceleraciones por lo que emitiría radiación y por tanto perdería energía y por lo tanto el átomo no seria estable al caer el electrón hacia el núcleo.
La solución la aporto Bohr que hizo una tesis doctoral postulando que los electrones no radiaban en sus órbitas e incrustando los nuevos conceptos cuánticos de Planck en la descripción clásica del átomo planetario de Rutherford.
Las cuatro interacciones fundamentales son:
1.) Interacción nuclear fuerte: Es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, como ocurre con los protones y neutrones, siendo más intensa que la fuerza electromagnética.

2.) Interacción nuclear débil: La interacción nuclear débil es la que ocurre en las partículas elementales caracterizadas por su baja masa. Es más débil que la interacción fuerte.

3.) La interacción electromagnética: Ocurre entre las sustancias con carga eléctrica. Es más fuerte que la gravitatoria. Existen dos tipos de interacción la electroestática y electromagnética.
4.) La interacción gravitatoria: Es una atracción producida por cada cuerpo que varía dependiendo de la masa de estos.






7)
Nuestro escudo:


Hemos creado este escudo para que refleje que gracias a este trabajo con el blog estamos viendo que para aprender no solo se utilizan libros, sino que hay muchas más fuentes, como reflejamos en el escudo, buscando en internet, experimentando y pensando y con ayuda de otras personas.