O inicio
A matéria vem sido estudada cerca de 450c anos antes de Cristo, o termo Átomo que significa pequenas partículas indivisíveis veio dessa época descoberto pelos cientistas Leucipo e Demócrito, porém ficaram apenas no campo das ideias. Os estudos só vieram ter avanços no século XIX e XX com Dalton e J.J Thomson.
Dalton trouxe o modelo “bola de bilhar” e Thomson o modelo “pudim de passas” com a diferença dos primeiros cientistas que eles faziam experimentos, com isso veio a descoberta de que o átomo não é indivisível, descoberta do núcleo, entre outras.
O estudo dos elementos
Cerca de 450 a.c Demócrito e Leucipo filósofos dessa época, propuseram o conceito de atomismo, sugerindo que todas as coisas existentes se compõem de átomos e vácuo.
Segundo eles, cada pedaço de matéria pode ser dividido em pedaços até um certo limite onde não for possível mais se dividir, e essa partícula seria chamada de átomo, porém na época não se era possível um estudo avançado da teoria. Para esses filósofos o átomo é o principal elemento da natureza.
Já no século XIX, o Francês Antoine Lavoisier considerado o pai da química moderna, chegou à conclusão de que a matéria não é destruída e será sempre conservada. Já o Joseph Louis Proust, outro químico, tinha a teoria da lei das proporções definidas que em massa os elementos da formação de uma substância permanecem sempre constantes.
Os dois contribuíram para a ciência, porém apenas o Inglês John Dalton conseguiu responder o porquê das afirmações citadas acima, ele tentou descrever toda a matéria em termos de átomo e suas propriedades.
Bola de bilhar
Átomo é a menor partícula que constitui a matéria, a partir daí ele criou a teoria da “bola de bilhar” sugerindo que se a matéria fosse constituída de pequenas esferas ou seja “bolinhas” indivisíveis, invisíveis, impenetráveis e indestrutíveis assim ele conseguiria explicar as leis da conservação da matéria e das proporções definidas.
A diferença entre os átomos está em sua massa, por exemplo os átomos mais leves como o hidrogênio seria representado com a bola de gude. O átomo de oxigênio seria uma bola de bilhar. Já o átomo mais pesado como o mercúrio, seria necessário representa-lo como uma bola de boliche.
A descoberta do elétron
A partir das teorias de Dalton, já no século XX, J.J Thomson um físico britânico trouxe um modelo chamado de “pudim de passas”. “Thomson usou um campo elétrico perpendicular a um campo magnético, para desviar o feixe de elétrons num tubo de raios catódicos. (UFRGS, cap 8).
Com o experimento, Thomson viu que os raios que saiam do polo negativo chamado de raios catódicos
eram partículas com massa carregadas negativamente, ou seja, os elétrons. Thomson descobriu partículas dentro do átomo, e em seu modelo disse que o átomo nada mais é do que uma massa positiva com vários elétrons negativos dentro.
A descoberta da radioatividade
O cientista Alemão Roentgen, usando uma película fotográfica perto de um tubo de raios catódicos emitindo radiação, percebeu que essa radiação era capaz de sensibilizar a película, está descoberta foi chamada de Raio X. A radioatividade é a emissão espontânea de partículas ou radiação a partir de um núcleo instável.
O primeiro elemento químico a emitir essa radiação espontaneamente foi o
uranio, isso foi descoberto pelo cientista Becquerel.
Logo um casal Francês Pierre Curie e Marie Curie descobriram dois outros elementos químicos com
radioatividade mais alta ainda, o polônio e o rádio.
No início de 1898, dois pesquisadores, independentemente,
tiveram a ideia de tentar localizar outros materiais, diferentes do
urânio, que emitissem radiações do mesmo tipo. A busca foi feita,
na Alemanha, por G.C. Schmidt e, na França, pela Madame Curie.
Em abril de 1898, ambos publicaram a descoberta de que o tório
emitia radiações, como o urânio. O método de estudo não foi
fotográfico e sim com o uso de uma câmara de ionização,
observando-se a corrente elétrica produzida, no ar, entre duas
placas eletrizadas, quando se colocava um material que emitia
radiações entre as placas. Esse método de estudos era mais
seguro do que o uso de chapas fotográficas, já que estas, como
vimos, podem ser afetadas por muitos tipos de influências
diferentes.
Evolução das teorias
Em alguns de seus experimentos, Rutherford pegou uma caixa chumbo, para não deixar escapar a radiação, porém, com um orifício no meio e colocou dentro polônio que emite partículas Alfa (carregada positivamente), ele incidiu essas partículas a saírem em direção a uma fina lâmina de ouro, a grande maioria atravessou a lâmina, algumas sofreram um desvio para a esquerda e outras para a direita e algumas não voltavam nem atravessavam e ainda sim sofriam o desvio.
Ele concluiu em seus experimentos que os átomos possuem espaços vazios e um núcleo denso, pequeno, e positivo, onde está grande parte da massa do átomo, esta conclusão ficou conhecida como “modelo planetário”.
Max Planck foi um físico que descobriu uma constante universal que ficou conhecida como constante de Planck, representada com o H. Considerado o pai da física quântica ele disse que a energia é emitida em pequenas unidades chamadas por ele de quantum.
Albert Einstein é considerado o cientista mais importante do século XX, ele propôs a equação E=mc2 que contribuiu muito para os avanços futuros da física nuclear. Para Einstein E representa energia e M representa massa.
Niels Bohr entre 1913 a 1915, estudando a estabilidade do átomo proposto por Rutherford, veio com a teoria de que ao redor do núcleo existem camadas que não são emitidas radiações e que existem níveis de energia, quanto mais distante do núcleo maior a energia do elétron. O conceito de que o átomo indivisível se torno
errado.
James Chadwick em 1932 foi quem descobriu que o núcleo atômico consistia não apenas de prótons (cargas positivas), mas também de nêutrons que são partículas sem carga.
Fissão Nuclear
Vários foram os avanços científicos, porém levou muito tempo e vários cientistas envolvidos em pesquisas e experimentos até chegarem na fissão nuclear, que deu origem a bomba nuclear.
Apenas a janeiro de 1939 é que os químicos Otto Hahn (1879-
1968) e Fritz Strassmann (1902-1980), baseando-se no trabalho
de Meitner (1878-1968), conseguiram fazer a importante
descoberta de que uma amostra de Urânio quando irradiada de
nêutrons era possível encontrar amostras de outros átomos,
originados a partir da fragmentação do núcleo de urânio. Esta
pequena descoberta foi o primeiro passo para a realização do
processo a que hoje denominamos de fissão nuclear.
Como vocês puderam observar neste artigo, foi bem difícil e complexo a descoberta do que viria a ser a primeira bomba nuclear. Portanto, essa parte em específico ficará para outro artigo, que será publicado neste mesmo blog, pela mesma autora.
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