9.- ¿Cómo descubrió el núcleo atómico Rutherford?

Expectativas frente a evidencias
del experimento de la lámina de oro

A finales de 1910, Rutherford y Geiger estudiaban los efectos de la incidencia de partículas alfa sobre láminas de mica, observando que el haz de partículas atravesaba el material sin problemas. Al añadirse más capas, el haz era más difuso, de lo que se concluía que ciertas partículas eran absorbidas por el material. De acuerdo con el modelo de Thonsom, los átomos eran cuerpos cargados positivamente que contenían electrones, los cuales neutralizaban la carga. Por tanto, no desviarían las partículas alfa, de carga positiva. En caso de que chocasen, hecho poco probable, se deducía que, al ser la energía de las alfas mucho mayor, producirían una deterioración del material y seguirían su trayectoria invariablemente.
Bajo la tutela de Geiger, un joven Ernest Marsden comienza sus investigaciones con las partículas alfa haciéndolas incidir sobre una fina lámina de oro, y otra de platino. Este experimento, cuyos resultados serían a priori obvios, fue causa del desconcierto de los tres físicos.
Lo que se esperaba era que, como con la mica, las partículas alfa atravesarían las láminas sin variar su trayectoria; sin embargo, se vio que una pequeña fracción de ellas salía despedida con grandes ángulos de desviación, y lo que fue más impresionante, una de cada ocho mil, era despedida hacia atrás. Esto indicaba la presencia de una masa de carga positiva, y tamaño minúsculo, aún en relación con el tamaño del átomo. Tras arduos cálculos, concluyeron que prácticamente toda la masa del átomo debía hallarse localizada en un espacio diez mil veces menor al del átomo, la cual estaría cargada positivamente, y por el resto del átomo se encontrarían los electrones que neutralizaban esa carga.


Representación gráfica del experimento
y vídeo ilustrativo