Sviluppi della Fisica NucleareAvanzamento cronologico delle scoperte nucleari:

Seconda met dell800: si scoprono e si iniziano a studiare i raggi catodici. 1891: George J. Stoney avanza lipotesi che i raggi catodici non siano una forma di

radiazione, ma di flusso di particelle cariche negativamente che chiam elettroni.

1897: lesperimento di J.J. Thomson conferma la corpuscolarit dei raggi catodici e misurail rapporto q/m dellelettrone studiando la deflessione di un raggio catodico che attraversaun slettore di velocit (vz = E/B) e poi attraversa un condensatore carico alla tensioneV .

1896: Becquerel esegue alcuni studi su una particolare radiazione () prodotta dalle lastredi Uranio.

1898-99: Marie e Pierre Curie eseguono studi su minerali radioattivi, scoprendo il Polonioe il Radio, due importanti emettitori (anche se la nozione di particella un contributodi Enrest Rutherford).

1900: Villard scopre materiali che emettono raggi molto pi energetici e penetranti deiraggi , cio i raggi (che furono successivamente interpretati come una forma di disecci-tamento di stati eccitati dei nuclei con emissione di radiazione elettromagnetica ad altraenergia).

1909: Robert Millikan riesce a misurare la carica dellelettrone nello storico esperimentocon le goccioline di olio ionizzate che attraversano un campo elettrico noto.

1909-11: Geiger e Marsden fecero esperimenti di scattering elastico di particelle sulastre di Oro. I risultati misero in luce linesattezza del modello a panettone di Thomson,in quanto alcune particelle scatteravano ad angoli troppo grandi o addirittura tornavanoindietro, contro le previsioni teoriche. I dati, invece, ben si accordavano col modelloatomico di Rutherford che prevedeva la carica positiva localizzata tutta in un centrodiffusore posto al centro dellatomo, detto nucleo. Per giustificare i risultati di Geigere Marsden, le dimensioni atomiche dovevano essere di circa 1 ,mentre quelle del nucleodovevano aggirarsi intorno alle unit di fm = 1 1015 m.

1911: Soddy studi il cloro (Cl) e si accorse che atomi che presentavano le stesse proprietchimiche avevano masse diverse (isotopi). Quindi la configurazione elettrica doveva es-sere la stessa, e la massa aggiunta doveva appartenere a degli elementi neutri nel nucleo.Quindi nel nucleo ci devono essere elementi carichi positivamente, i protoni, che determi-nano le propriet chimiche del nucleo ed elementi elettricamente neutri, in neutroni, chedevono occuparsi (interagendo con i protoni tramite uninterazione (forte) che avvienesolo tra i nucleoni) di tenere insieme i protoni che tengono a respingersi per repulsionecoulombiana.

1929: teoria del decadimento come conseguenza delleffetto tunnel quantistico.

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1930-32: Bethe e Julie Curie ebbero la riprova sperimentale dellesistenza dei neutro-ni, lanciando particelle su un bersaglio di berillio (Be) producevano raggi neutri che,impattando su un altro bersaglio di paraffina, portavano allemissione di protoni da que-stultima. Il raggio intermedio doveva essere comporto da particelle neutre di massaparagonabile a quella dei protoni: mn = mp = 1.66 1027Kg.

1930-33: fu studiato un altro fenomeno di radioattivit che aveva come rapporto q/m lostesso dellelettrone o col segno invertito. Quindi le particelle emesse in questi decadimentierano elettroni o positroni + (antiparticelle degli elettroni, teorizzate dalla meccanicaquantistica relativistica di Dirac). Si osserv che i fenomeni di decadimento non produ-cevano elettroni o positroni con delle energie ben specifiche (come ci si aspetterebbe daun decadimento in due corpi) ma lenergia di questi variava con continuit in uno spettroben specifico. Quindi si suppose che nei decadimenti fosse coinvolta unaltra particelladi massa molto piccola, neutra e scarsamente interagente. Enrico Fermi nel 1933 diedea questa particella il nome di neutrino e (in realt si poi scoperto che si stratta diun antineutrino) e cre un modello che descrivesse questi decadimenti, introducendo unanuova interazione in gioco, linterazione debole, riuscendo a spiegare lo spettro deglielettroni.

1934: fu formulato il Modello a Goccia di Liquido, da Bohr e colleghi, che spiegava alcunepropriet elementari dei nuclei. A cui segu, pochi anni dopo, il Modello a Shell piaccurato e in grado di spiegare alcune fondamentali propriet dei nuclei.

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