Fisica nuclear

Física Nuclear 1: O núcleo atómico

L. Peralta
FCUL- Acção de Formação de Professores

Experiência de Geiger-Marsden-Rutherford

As partículas a podiam ser deflectidas com ângulos superiores a 90º

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Átomo de Rutherford
Os electrões orbitam em torno do núcleo O núcleo: encontra-se no centro do átomo contêm a maioria da massa do átomo o núcleo é muito menor que o átomo Modelo Thomson O modelo de Rutherford explica as deflexões a grandes ângulos das partículas . Modelo Rutherford
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Electrões dentro do núcleo ?
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O núcleo não pode ser só constituído por protões: a repulsão

colombiana deveria levar à separação dos nucleões. Não há evidencia de uma força mais forte que a electromagnética entre

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protões e electrões. O momento do electrão dentro do núcleo deveria ser “demasiado

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elevado”

 x ≈10

−14

1 h m ⇒ p ≥ ~ 10 MeV/c  x 4

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O spin nuclear não está de acordo com a existência de Z protões e A-Z electrões Exemplo: Deutério Z=1, A=2 o que implicaria 1 electrão no núcleo Três partículas de spin 1/2 => S=1/2, 3/2 (usando as regras do acoplamento de spins 2 a 2) Mas spin deuterão = 1 ! Momento magnético

eℏ = L 2m

Como a massa do electrão é muito menor que a do protão o momento magnético do núcleo seria dominado pelo momento magnético dos electrões do núcleo. Verifica-se que

n ~

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1 e 2000

Descoberta do neutrão
1930 Bothe and Becker na Alemanha realizam experiências com fontes de polónio que bombardeiam alvos de berílio. Descobrem a produção de uma radiação muito penetrante. Pensaram tratar-se de fotões gama.

Irene e Frédéric Joliot-Curie mostram que quando esta radiação desconhecida bombardeava parafina eram ejectados protões. Mas não interpretaram correctamente o resultado da experiência....
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1932