Modelos Atômicos - 5a parte
Autor: Prof. André Marconi | Publicado: 2011-03-16T04:04:00-07:00

Em 1911, Ernest Rutherford revoluciona a teoria atômica com a proposição da descontinuidade da matéria lançando a teoria de que no átomo predominam espaços vazios. Rutherford concluiu, a partir de uma série de experimentos envolvendo emissões radioativas praticados por Geiger e Marsden, seus auxiliares, que o átomo seria dividido em duas regiões distintas: núcleo e eletrosfera.Para entendermos melhor vamos a uma breve sequencia temporal. Em 1895, o físico Wilhelm Konrad Roentgen anunciava a descoberta de misteriosos "raios" que eram capazes de atravessar diversos materiais. A estes raios ele denominou "raios X". Em 20 de janeiro de 1896, semanas depois de Roentgen ter feito sua descoberta, Henri Poincaré fez uma relatório sobre os Raios X para a academia Francesa de Ciências. Além de sua explicação sobre os raios X, estavam algumas observações referentes a fosforescências estranhas que ele observou. Este fenômeno interessou Henri Becquerel, filho de Alexandre-Edmound Becquerel (que havia estudado extensivamente os materiais fosforescentes). Becquerel pensou em investigar se todos os corpos fosforescentes poderiam emitir raios similares. Ao investigar os materiais fosforescentes, descobriu evidências do que queria descobrir e apresentou ensaios à academia sustentando a idéia completamente falsa de que substâncias fosforescentes produziriam raios penetrantes, como os raios X. Com esta idéia, ele iniciou suas investigações utilizando um composto à base de Urânio. Colocando o composto sobre uma chapa fotográfica, Becquerel exponha-os ao Sol por um período e, então, revelava a chapa. Assim, constatou que este material afetava a chapa de forma similar aos raios X. Mas as investigações adicionais, de 26 e 27 de fevereiro, foram adiadas por causa do céu nublado de Paris e o Urânio, que Becquerel pretendia expor ao Sol, foi colocado em um envelope que ficou sobre a chapa dentro de uma gaveta. No primeiro dia de março, ele revelou a chapa fotográfica com a expectativa de obter uma imagem fraca e, para sua surpresa, a imagem foi clara e forte. Isto significou que o Urânio emitia radiação sem a necessidade de uma fonte de energia do tipo do Sol. Becquerel havia descoberto a Radioatividade, a espontânea emissão de radiação vinda de um material. Depois, Becquerel demonstrou que a radiação emitida pelo Urânio compartilhava certas características como os raios X. Porém não era como os raios X, pois podia ser desviado por um campo magnético e, por essa razão, deveria ser composto por partículas carregadas. Por sua descoberta, Becquerel foi laureado, em 1903, com um Prêmio Nobel em Física. Após a divulgação das estranhas emissão de radiação vinda de alguns materiais, houve um pequeno período de grande interesse por este fenômeno e um intervalo de cinco anos sem maiores estudos. Até que, ao iniciar os estudos para obter seu doutorado, Marie Sklodowska-Curie interessou-se pelo fenômeno observado por Becquerel. A relativa negligência de Becquerel com relação aos raios uma das razões que fizeram Marie Curie decidir estudá-los, além de ser um excelente assunto para ser apresentado como tese de doutorado. Marie e seu marido, Pierre, souberam desta estranha emanação e que ela ionizava o ar à volta do material. Sendo Pierre um mecânico telentoso, que preferia fazer sua própria aparelhagem (e o descobridor da piezoeletricidade: eletricidade obtida através de alta pressão em cristais), desenvolveram um método com o qual poderiam medir o quanto era radioativo uma amostra de material com relação a outra. Através de seus trabalhos, Marie e Pierre descobriram e divulgaram a radioatividade de determinados materiais. Com esta descoberta muitas pessoas se interessaram pelas pesquisas neste campo. Destre estas pessoas, estava Ernest Rutherford, pupilo de J.J. Thomson. Em seu primeiro ensaio escrito, Rutherford observou que as substâncias radioativas têm alto peso atômico e sua radioatividade parece ser independente de estados químicos (implicando atividade em altos níveis). Com isto, não estava-se muito longe de responder como a radioatividade estava ligada à composição atômica. O que confundia era o fato de não haver fonte para a emissão desta energia. Para compreender a explicação de Rutherford sobre a radioatividade, era preciso um salto de imaginação muito grande com relação a qualquer uma das duas explicações já existentes. Radioatividade é uma manifestação da desintegração dos núcleos atômicos. Quando o rádio emite radiação, está enviando partículas subatômicas: minúsculos elétrons e partículas maiores (embora extremamente pequenas) com cargas positivas, que hoje sabemos serem núcleos de hélio, bem como raios gama (onda eletromagnética de comprimentos de onda muito mais curtos do que a luz visível). Todos os elementos mais pesados, com se verifica, são inerentemente instáveis e se acham em contínua transmutação. Um átomo de urânio ou rádio repetidamente altera a si mesmo, algumas vezes após segundos ou minutos e, em outras vezes, após milhares de anos. Agora chamamos este processo de "decadência" e temos um conhecimento detalhado de cadeias de decadência. Por exemplo:Urânio ® Tório ® Rádio ® Radônio ® Polônio ® ChumboEm 1903, os Curie e Becquerel deram contribuições decisivas, bem como também alguns pesquisadores alemães. Mas os grandes saltos teóricos da transmutação foram dados pelos britânicos e, particularmente, por Ernest Rutherford. O primeiro passo foi dado por seu mentor, Thomson, quando propôs o elétron (1897). Em 1899, ele publicou um ensaio, onde afirmava o fato de que as emisões radioativas são compostas de ,no mínimo, dois tipos diferentes de "raios" (raios beta, que penetram através de grossas barreiras; e os raios alfa, que levavam uma carga bem maior mas não atravessavam nem mesmo uma fina barreira ). Tempos depois, Pierre, Marie e Becquerel fizeram ensaios nos quais mostraram que os raios beta eram, de fato, idênticos às partículas com cargas negativa de Thomson. Rutherford demonstrou através de experimentos que os raios alfa eram na verdade partículas de carga positiva idênticos a núcleos de hélio, tinham carga positiva e eram quatro vezes mais pesados que o átomo de hidrogênio. Por suas investigações na desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas, Ernest Rutherford recebeu, em 1908, um prêmio Nobel de Química.