sábado, 8 de março de 2014

Fìsica de Partículas Parte III: O Nêutron!

Nêutron

Após a descoberta das duas primeiras partículas, seguiu-se uma louca busca por outras possíveis partículas ou por conhecimento maior do próton e do elétron. Um tempo após a descoberta do próton, Rutherford prever uma terceira partícula com características parecidas com as do próton, pois se o núcleo do átomo fosse composto apenas por prótons, cuja carga é positiva, haveria uma grande repulsão no interior do átomo e este se desmontaria não podendo gerar matéria. Porém não capaz de encontrar esta partícula com carga neutra que ajudaria no isolamento das partículas nucleares.
O cientista responsável por esta descoberta foi James Chadwick. Utilizando um experimento de Frederico e Irene Joliot – Cuirie.  Ao incidir sobre placas uma espécie de radiação obtida do átomo de Berílio, esperava-se que esta radiação fosse do tipo radiação gama. Em particular, Chadwick, utilizou como anteparo uma placa de parafina. Esta placa porém não teria prótons liberados com a energia da ordem da energia dos raios gama, então, deveria haver aí uma outra partícula desconhecida.  
Utilizando então um experimento parecido e mais uma câmara ionizadora, com um gás dentro que deveria emitir uma nova radiação ao ser ionizado. Com este experimento utilizando mesmo placas de chumbo viu-se que o gás se ionizava, o que indicava uma radiação com penetração muito alta.
Por outro lado, dois dos grandes pilares da física estão nos teoremas de conservação do momentum e da energia. Viu-se que com aquele sistema a cima descrito sendo composto apenas por prótons a energia e o momentum não eram conservados. Isto pôs os cientistas em uma dúvida, ou a física até então construída sobre estes pilares não existia, ou havia ali uma nova partícula muito parecida com o próton, porém sem carga.
Após uma sequência de cálculos, Chadwick conseguiu comprovar utilizando as leis de conservação que se tratava de uma partícula extra com um pouco mais de massa que o próprio próton.

Passamos a ter três partículas elementares e os novos rumos e horizontes se perguntavam: Será que a menor parte da matéria é esta à nossa frente? Veremos nos próximos textos que não, mesmo estas partículas (prótons e nêutrons são divisíveis).