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El núcleo atómico
1) Tamaño y constitución del núcleo
Sabemos que los átomos son muy pequeños: podemos decir que poseen un diámetro del orden de 10-8 cm, pero su núcleo es mucho más pequeño, siendodel orden de 10-13 cm. ¿Qué objetos macroscópicos poseen tamaños que guarden esta misma proporción? También sabemos que la masa del átomo se concentra casi en su totalidad en su núcleo, mientras losprotones poseen una masa 1835 veces mayor que la de un electrón. Esto significa que la mayor parte de los átomos está constituida por una nube de electrones.Los núcleos, en general, están compuestospor protones y neutrones, que no son partículas elementales, como se creyó durante mucho tiempo, pues, están constituidas por quarks.
Una propiedad interesante de las partículas que conforman losátomos (electrones, protones y neutrones) es la de poseer un espin cuántico, que podemos vincular al momento angular de giro. Si bien en rigor la idea misma de giro no es adecuada al núcleo, electrón oningún otro objeto de esas dimensiones, el giro o espin se usa como una metáfora. El carácter cuántico de esta propiedad se manifiesta en el sentido de tener valores fijos, múltiplos de donde h es laconstante de Planck.La importancia del espin radica en que nos permite explicar las propiedades magnéticas de la materia. En efecto, como se ilustra en la figura, si representamos los espines de losátomos por medio de flechas, su estado de ordenamiento da cuenta de estas propiedades. Es importante entender también el efecto de los neutrones en los núcleos atómicos. Ellos aminoran la repulsióndebida a la fuerza eléctrica entre los protones, actuando como separadores. Análogamente, si dos personas agresivas se están enfrentando, para evitar que se golpeen conviene separarlas y rodearlas. Enbase a ese rol “apantallador” de los neutrones, se puede comprender por qué el número de isótopos de un elemento, y de neutrones en el núcleo en relación al número de protones, tiende a aumentar a...