El origen de los elementos

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Jorge Medina Valtierra
El origen de los elementos químicos
Conciencia Tecnológica, núm. 17, 2001
Instituto Tecnológico de Aguascalientes
México
Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=94401704

Conciencia Tecnológica,
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El origen de los elementos químicos
Jorge Medina Valtierra
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica
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Es una actitud común entre los estudiantes, que al iniciar un curso de química se adquiera la duda de cómo se
formaron las partículas elementales que componen los átomos y/o las moléculas quementalmente comienzan a
manejar y modificar. Sin embargo son pocos los estudiantes que se atreven a formular esta cuestión y en algunos
casos también son pocos los maestros de química que tienen la intención de abordar este tema que debería ser el
inicio de los conocimientos en la química. Este sencillo escrito va dirigido a los estudiantes que se inician en el
fascinante mundo de la química (y tambiénde la física) pero también a los estudiantes que se quedaron con esta
inquietud. El escrito aborda dos o tres sencillos mecanismos bien aceptados en la formación de los átomos y da
una visión general de cómo están distribuidos los elementos que conforman la materia existente en el universo.
Palabras clave: Partículas fundamentales, origen de los átomos, abundancia de elementos.

El origen delos primeros átomos
La evolución del universo es la historia de los elementos químicos la cual sugiere que el universo continúa
cambiando bajo un esquema de evolución ininterrumpida. Esto nos lleva a plantearnos las siguientes preguntas:
¿El universo continuará en expansión o ese proceso será reversible?, ¿Algún día tendremos a nuestro alcance
algún tipo de materia diferente a la queconocemos?. ¿Existe la antimateria y que efectos tiene en el universo?.
En un principio, sólo existía la radiación y las partículas fundamentales distribuidas uniformemente a
temperaturas y a densidades inimaginables, era la materia original. Hace aproximadamente 15 billones de años la
radiación y las partículas se concentraron en un espacio muy estrecho provocando una gran explosión conocida
como elBing-Bang a partir de la cual el universo se ha estado expandiendo y enfriando. La materia como tal
comenzó a crearse con la coalescencia de hadrones por un lado y de leptones por otro lado con la formación de
protones (p) y electrones(e-), respectivamente. Estas partículas tienen cargas electrostáticas de signo contrario que
con un mayor enfriamiento perdieron algo de su energía cinética,disminuyó su velocidad y se unieron una a una
dando como consecuencia la aparición de átomos de hidrógeno (H) conformados por un protón en el centro y un
electrón girando alrededor del protón.

Electrón
Protón

Atomo de H

1

Figura 1.1

Esto mismo sucedió, a una escala astronómica, con la formación de nuestro sistema planetario donde la
cercanía de los planetas al sol, provocó que estelos atrapara haciéndolos girar alrededor de él en órbitas elípticas.
En esta etapa inicial, es probable que núcleos de helio (He) que elementalmente son partículas alfa (α), se
formaron de una manera aproximada a los protones. Sin embargo estos núcleos además de poseer dos protones
cuentan con dos neutrones que son partículas con una masa sólo un poco mayor que el protón pero sin carga...