El nucli atòmic és la petita part central de l'àtom, amb càrrega elèctrica positiva i en la qual es concentra la major part de la massa de l'àtom.
Les principals partícules subatòmiques dels nuclis dels àtoms són els protons i els neutrons o els nucleons (excepte els nuclis d'hidrogen que contenen únicament un protó).
Un mateix element químic està caracteritzat pel nombre de protons del nucli que determina la càrrega positiva total. Aquest nombre s'anomena nombre atòmic. El nombre màssic és el total de protons i neutrons.
La física nuclear és la branca científica que s'encarrega de l'estudi i la comprensió del nucli atòmic, incloent les forces que l'uneixen i la seva composició.
¿Com és el nucli d'un àtom?
El nucli d'un àtom es compon d'unes sub partícules anomenades nucleons que poden ser de dos tipus: protons i neutrons.
Gairebé tota la massa d'un àtom es troba en el nucli atòmic. La resta, de la massa es reparteix entre els electrons, encara que els electrons pesen molt poc en comparació amb els neutrons i protons.
El diàmetre del nucli està en l'interval de 1,75 fm per a l'hidrogen que equival a el diàmetre d'un sol protó a aproximadament 15 fm per als àtoms més pesats, com ara l'urani.
El nucli atòmic es descriu amb els següents números:
Nombre atòmic, Z, que és igual a la quantitat de protons.
Nombre de neutrons, N.
Nombre màssic, A = Z + N, que és igual a el nombre de nucleons (protons més neutrons).
Com es mantenen units els protons?
Els neutrons són neutres i els protons tenen càrrega positiva. La tendència seria separar-se entre ells, però una força nuclear els manté units.
L'energia d'enllaç que manté units els nucleons és l'energia que s'obté en les reaccions de fusió nuclear. Al trencar aquests enllaços de força s'experimenta una pèrdua de massa que es converteix en energia d'acord amb la teoria d'Albert Einstein. E = mc2
Què són els models atòmics?
Els models atòmics són teories que s'han anat desenvolupant al llarg de la història. L'objectiu dels diferents models és definir com és l'estructura d'un àtom des d'un punt de vista científic.
La primera proposta sobre l'estructura interna del nucli atòmic va ser elaborada el 1808 pel químic anglès John Dalton. Segons la proposta de Dalton tota la matèria està formada per àtoms indivisibles i invisibles. En aquell temps, per Dalton l'existència d'el nucli atòmic encara era desconeguda.
El primer model d'estructura interna de l'àtom va aparèixer el 1897 de la mà de Joseph John Thomson. Thomson va ser el primer a identificar l'electró, que tenia una càrrega negativa.
A través d'aquest descobriment va poder deduir que si els àtoms es presenten amb una càrrega neutra havien d'existir altres partícules amb càrrega positiva que contrarestessin la càrrega dels electrons (seria a protó)
Ernest Rutherford va descobrir el nucli atòmic l'any 1911.
El 1913 Niels Bohr postula que els electrons giren a grans velocitats al voltant de l'nucli atòmic, carregades d'energia cinètica. Segons Bohr, els electrons es disposen en diverses òrbites circulars, les quals determinen diferents nivells d'energia.
