Fórmula de dispersión de Rutherford
Donde n es el número de átomos por unidad de volumen de la lámina metálica, t es el espesor de la lámina metálica y dn es el número de partículas alfa dispersas dentro del ángulo sólido dω entre el ángulo de dispersión θ y θ-dθ.
Rutherford propuso por primera vez el concepto de vida media radiactiva, que es el tiempo necesario para que un radionucleido se reduzca a la mitad de su valor original debido a la desintegración. Demostró que la radiactividad implica la transformación de un elemento en otro y derribó la idea de que los elementos no se pueden cambiar.
En 1898, Rutherford descubrió que existen dos tipos diferentes de rayos emitidos por el uranio y los compuestos de uranio y los dividió en rayos alfa (fáciles de absorber) y rayos beta (capacidad de penetración) en función de su capacidad de penetración. . poderoso). Los rayos alfa son partículas cargadas positivamente, iones de helio, que son átomos de helio a los que les faltan dos electrones.
Los elementos químicos que suelen ser radiactivos y tienen un gran peso atómico (como el radio) emitirán partículas alfa a través de la desintegración alfa, convirtiéndose así en elementos más ligeros hasta que el elemento se estabilice. La energía de los rayos alfa se disipa rápidamente y su poder de penetración es el más débil entre muchas radiaciones ionizantes. La piel humana o un trozo de papel pueden bloquear las partículas alfa.
Los rayos beta son una corriente de electrones de alta velocidad con un fuerte poder de penetración pero una ionización débil. Las partículas beta se refieren a electrones de alta energía liberados cuando las sustancias radiactivas sufren desintegración beta, con velocidades de hasta el 99% de la velocidad de la luz. Las partículas beta se pueden reducir y bloquear con la ropa fuera del cuerpo, o con un trozo de papel de aluminio de unos pocos milímetros de espesor se puede bloquear completamente.
La dispersión de Rutherford es un experimento de dispersión diseñado y estudiado por Rutherford. Demostró con éxito en 1909 que existe un núcleo en el centro del átomo. Utilizaron un dispositivo llamado difusor para disparar partículas alfa cargadas contra un trozo de lámina de oro.
Los experimentos muestran que la mayoría de las partículas pasan directamente a través de la lámina de oro, algunas partículas son expulsadas en un ligero ángulo y una cantidad muy pequeña de partículas rebotan directamente. Este experimento demostró que el espacio interior de un átomo está casi vacío, pero hay una región cargada positivamente en el centro. Rutherford creía que casi toda la masa de un átomo se concentra en esta región central de pequeño diámetro, por eso se le llama núcleo.
En 1911, Rutherford publicó sus resultados experimentales en la Universidad McGill de Canadá. Propuso un modelo de estructura nuclear basado en fenómenos experimentales de dispersión de partículas alfa. Este experimento también se llama "uno de los experimentos más bellos de la física".