O que levou os cientistas a desconfiarem que além do próton e do elétron, existia outro tipo de partícula nuclear?
Passo 1
Vamos dar uma olhada na pergunta: “O que levou os cientistas a desconfiar que, além do próton e do elétron, existia outro tipo de partícula nuclear?” Estamos entrando no universo da Física Nuclear, mais especificamente na história da descoberta das partículas que compõem o núcleo atômico. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre a estrutura atômica e as observações que não se encaixavam apenas com prótons e elétrons.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que um átomo é composto por um núcleo central carregado positivamente, formado por prótons e, posteriormente descobertos, nêutrons, e em torno dele giram elétrons carregados negativamente. Inicialmente, conhecíamos apenas prótons e elétrons, mas havia algumas observações que não conseguiam ser explicadas apenas com essas partículas.
Passo 3
Uma dessas observações veio do estudo das propriedades das diferentes formas de um mesmo elemento, chamadas isótopos. Isótopos são átomos do mesmo elemento que possuem o mesmo número de prótons, mas diferente número de massa. Por exemplo, o carbono-12 e o carbono-14. A presença de isótopos indicava que havia algo mais no núcleo além dos prótons.
Passo 4
Além disso, ao estudar reações nucleares e a radioatividade, os cientistas perceberam que a massa dos núcleos atômicos não correspondia apenas à soma dos prótons e elétrons. Isso sugeria que havia uma outra partícula neutra, ou seja, sem carga elétrica, contribuindo para a massa do núcleo.
Passo 5
Essas discrepâncias motivaram os cientistas a buscar uma explicação. A hipótese de uma partícula neutra que ajudasse a manter a estabilidade do núcleo começou a ganhar força. Essa partícula precisava ter massa suficiente para ajudar na coesão do núcleo, mas sem carga elétrica que pudesse ser facilmente detectada por meio de experimentos com campos elétricos.
Passo 6
Finalmente, em 1932, James Chadwick realizou experimentos que levaram à descoberta do nêutron, a partícula neutra que completou o modelo do núcleo atômico. A existência do nêutron explicou tanto a diferença na massa dos isótopos quanto a estabilidade observada em certos núcleos que não poderia ser explicada apenas com prótons e elétrons.
Resposta
Os cientistas suspeitaram da existência de outra partícula nuclear além do próton e do elétron devido a observações de isótopos e discrepâncias na massa dos núcleos atômicos, que não podiam ser explicadas apenas com prótons e elétrons. Essas evidências levaram à hipótese e, posteriormente, à descoberta do nêutron por James Chadwick em 1932, completando o modelo do núcleo atômico.
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; (d)
; (e)
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