Nukleo atomikoaren aurkikuntza
Zientziaren historia eta garapena bidaia luzea da, askotan ahalegin nekagarria, pentsamendu bikaina eta esperimentu ausartak barne hartzen dituena. Fisikan eta kimikan lortutako lorpen handienetako bat nukleo atomikoaren aurkikuntza izan zen. Aurkikuntza honek ez zuen materia ulertzeko dugun modua funtsean aldatu bakarrik, baita mundua eraldatu duten garapen teknologikoetarako bidea ireki ere.
Kontzeptu atomikoaren hasiera
Oinarrizko partikula zatiezinen existentziaren ideia antzinatik existitu da. Demokrito filosofo greziarra izan zen "atomo" ideia proposatu zuen lehenengoetakoa, "zatiezina" esan nahi duena. Unibertsoko guztia partikula txiki eta zatiezinez osatuta zegoela uste zuen. Hala ere, kontzeptu hau zientifikoa baino filosofikoago zen, garai hartan ez baitzegoen hura babesteko ebidentzia esperimentalik.
Aro Modernoa eta Daltonen Eredu Atomikoa
XIX. mendearen hasieran, John Dalton zientzialari ingelesak atomoaren kontzeptua berpiztu zuen bere teoria atomikoarekin. Daltonek proposatu zuen elementuak elementu bakoitzari dagozkion atomo bereziez osatuta daudela eta erreakzio kimikoak atomo horien berrantolaketak besterik ez direla. Bere teoria sinplea bazen ere, Daltonek ez zuen atomoen barne-egituraren ezagutzarik.
Elektroien aurkikuntza eta aran-pudinaren eredua
XIX. mendearen amaieran, J.J. Thomson fisikari britainiarrak elektroiak aurkitu zituen katodo izpien hodiaren esperimentuen bidez. Aurkikuntza honek frogatu zuen atomoak ez zirela partikula txikiak, baizik eta partikula are txikiagoz osatuta zeudela. Ondoren, Thomsonek "aran-puding" eredua proposatu zuen, non elektroiak karga positiboa zuen "puding" batean zehar banatzen ziren, egitura atomikoa osatuz.
Geiger-Marsden esperimentua eta Rutherford eredua
Hala ere, aran-pudinaren ereduak ez zuen asko iraun. 1909an, bi zientzialari gaztek, Hans Geiger eta Ernest Marsdenek, Ernest Rutherforden gidaritzapean, alfa sakabanaketa esperimentua izeneko esperimentu garrantzitsu bat egin zuten. Esperimentu honetan, alfa partikulak (helio nukleoak) jaurti zituzten urre xafla mehe batera eta partikulak sakabanatzen ziren angelua behatu zuten.
Plum pudding ereduaren arabera, alfa partikulak urrezko xafla zeharkatzea espero litzateke sakabanaketa gutxirekin. Hala ere, emaitzak harrigarriak izan ziren. Alfa partikulen zati txiki batek errebotatu egin zuen, eta horrek adierazten zuen atomoaren barruan oso txikia baina oso trinkoa zen zerbait zegoela.
Rutherforden eredu atomikoa
Emaitza hauetan oinarrituta, 1911n, Rutherfordek atomoaren eredu berri bat proposatu zuen. Eredu honen arabera, atomo batek nukleo txiki eta positiboki kargatu bat du erdigunean, atomoaren ia masa osoa duena, eta elektroi negatiboki kargatuak nukleoaren inguruan orbitatzen diren bitartean, planetek eguzkiaren inguruan orbitatzen duten bezala. Aurkikuntza hau aurrerapauso handia izan zen egitura atomikoa ulertzeko.
Niels Bohrren ekarpena eta Bohr eredua
Rutherforden eredua iraultzailea izan bazen ere, ez zuen atomoen egonkortasuna edo haien lerro-espektroak azaltzeko gai izan. Niels Bohrrek jorratu zuen gai hau 1913an bere atomoaren Bohr ereduarekin. Eredu honetan, Bohrek Max Plancken kontzeptu kuantikoak Albert Einsteinen fotoien teoria kuantikoarekin konbinatu zituen. Bohrek proposatu zuen elektroiak nukleotik distantzia zehatzetan bakarrik orbitatu daitezkeela, eta orbita horiekin lotutako energia kuantikoa dela. Elektroiak orbita batetik bestera salto egiten dutenean, energia zehatzetako fotoiak igortzen edo xurgatzen dira, hidrogeno atomoaren lerro-espektroa azalduz.
James Chadwickek neutroiaren aurkikuntza
Ondoren, 1932an, James Chadwickek neutroia aurkitu zuen, protoiekin batera nukleo atomikoa osatzen duen partikula neutroa. Neutroiaren aurkikuntzak isotopoen existentzia hobeto ulertzen lagundu zigun; elementu batzuek bertsio desberdinak dituzte, neutroi kopuru desberdinekin baina protoi kopuru berdinarekin.
Nukleo atomikoaren aurkikuntzaren ondorioak
Nukleo atomikoaren aurkikuntzak zientzia eta teknologiaren arlo askotan irauli zuen. Adibidez, egitura atomikoaren ulermen sakonagoak mekanika kuantikoaren garapenerako bidea ireki zuen, eta hori da ordenagailuen, telefono mugikorren eta gailu medikoen bezalako teknologia modernoen oinarria.
Gainera, aurkikuntza honek eragin handia izan zuen energia sektorean ere. Erreakzio nuklearrak —nukleo atomikoak inplikatzen dituzten erreakzioak— ulertzeak zentral nuklearren eta bonba atomikoen garapena ekarri zuen. Polemikoa izan arren, teknologia honek nukleo atomikoaren barruan ezkutatutako energiaren potentzial izugarria erakutsi zuen.
Ondorio etiko eta sozialak
Hala ere, garapen hauek onurak baino gehiago ekartzen dituzte. Energia nuklearraren aurkikuntzak eta aplikazioak eragin dezakeen suntsipen-ahalmena erakutsi digute. Bigarren Mundu Gerran Hiroshima eta Nagasakiko bonbardaketa atomikoen tragediek, baita Txernobyl eta Fukushima bezalako erreaktore nuklearren istripuek ere, gogorarazten digute gainbegiratzearen, araudiaren eta etikaren garrantzia teknologia nuklearraren erabileran.
Ondorioa: Beste zientzietan eragina
Nukleo atomikoaren aurkikuntzarekin, zientziak metamorfosi harrigarria jasan zuen. Aurkikuntza honek ez zuen fisikan eta kimikan bakarrik eragin, zientziaren adar berriak ere ireki zituen, besteak beste, partikulen fisika, kimika nuklearra eta biologia molekularra. Zientzialariek orain materia oso sakon azter dezakete, osasunetik hasi eta materialen teknologiaraino doazen arloetan aurkikuntza berriak irekiz.
Nukleo atomikoaren aurkikuntzak unibertsoaren miraria eta gizateriak hura ulertzeko eta aprobetxatzeko duen gaitasuna nabarmendu zituen. Bere bidaia erronkatsua izan arren, aurkikuntza hau zientziaren historiako mugarri handienetako bat izaten jarraitzen du, gure mundua moldatzen duten materiaren eta energiaren oinarriak ulertzera hurbiltzen gaituelako.
