¿Qué es un átomo?

Un átomo es la forma más básica de materia. Se creía que los átomos eran las partículas más pequeñas que podían existir cuando se descubrieron por primera vez. La palabra 'átomo' se deriva de la palabra griega para 'indivisible' porque algo que ya tiene el tamaño más pequeño posible no se puede dividir.

Ahora sabemos que hay partículas más pequeñas que los átomos y que, a pesar del origen de su nombre, se pueden dividir. Sabemos esto porque dividir los átomos crea energía que recolectamos a través de un proceso llamado fusión nuclear.

Estructura de un átomo

Cada átomo contiene tres tipos de partículas subatómicas: electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones forman el núcleo en el centro de un átomo, mientras que los electrones están en constante movimiento alrededor del núcleo. Las partículas subatómicas están formadas por partículas aún más pequeñas conocidas como quarks. Los quarks son tan pequeños que no se pueden ver. Los científicos solo saben que existen los quarks al observar sus efectos en las partículas circundantes.

Iones

La mayoría de los átomos son neutrales sin carga eléctrica. Los átomos cargados eléctricamente se denominan iones. La carga está determinada por protones y electrones. Los protones tienen carga positiva y los electrones tienen carga negativa. Los átomos neutros contienen el mismo número de protones y electrones. Los cationes están cargados positivamente porque contienen más protones. Los aniones contienen más electrones, por lo que están cargados negativamente. Los iones pueden ser muy diferentes de los átomos neutros. Los iones de sodio y los iones de cloruro forman sal, pero los átomos de sodio neutros se incendian cuando entran en contacto con el agua. Los átomos de cloro neutros se combinan entre sí y forman un compuesto tan peligroso que las ciudades son evacuadas cuando los camiones o trenes que transportan gas cloruro se ven involucrados en accidentes.

El Big Bang

El Big Bang que formó nuestro universo ocurrió hace 13,7 mil millones de años. El nuevo universo se expandió y duplicó su tamaño al menos 90 veces en el primer segundo de existencia. Los quarks y los electrones se formaron y se esparcieron por todo el universo después de las primeras diez millonésimas de segundo. Protones y neutrones se combinaron en núcleos 3 minutos después del Big Bang. Los investigadores están tratando de recrear el Big Bang en poderosos colisionadores de partículas. Esperan aprender más sobre la materia e investigar la posibilidad de realidades y dimensiones alternativas.

Los primeros átomos

Los primeros átomos se formaron 380.000 años después del Big Bang. El universo tardó tanto tiempo en enfriarse lo suficiente como para que los electrones en movimiento se ralentizaran. Los electrones más lentos fueron capturados por núcleos para formar átomos. El hidrógeno y el helio son los átomos más ligeros y fueron los primeros elementos formados.

Supernovas

Los primeros átomos formados fueron muy ligeros, mientras que los átomos más pesados ​​se formaron dentro de las estrellas. Algunos tipos de estrellas se convierten en supernovas cuando mueren. Las supernovas producen tanta energía que eclipsan brevemente a las galaxias. La energía también se manifiesta como una fuerza explosiva inmensa. La fuerza generada por las supernovas dispersó átomos pesados ​​por todo el universo.

Fuerzas en núcleos atómicos

Los protones y neutrones en el núcleo de un átomo se mantienen unidos por una fuerza fuerte. Los núcleos de ciertos átomos son inestables porque la fuerza de unión no es muy fuerte. Los átomos inestables se desintegran y pierden neutrones o electrones en un esfuerzo por estabilizarse. Un átomo inestable se convierte en ión si pierde o gana electrones, pero se vuelve radiactivo si pierde neutrones.

Isótopos

Los isótopos son versiones de un elemento que tienen diferentes números de neutrones. Los isótopos del mismo elemento siempre contienen el mismo número de protones. La palabra 'isótopo' proviene de la antigua raíz griega 'isos' que significa 'igual' y 'topos' que significa 'el mismo lugar'. Se eligió el nombre porque no importa cuántos isótopos de un elemento existan, todos ocupan el mismo lugar en la tabla periódica.

Tabla periódica

La tabla periódica, también llamada tabla periódica de elementos, es un gráfico que muestra cada elemento químico. Los elementos se organizan en siete filas o períodos, según el número atómico. Todos los átomos tienen al menos un protón. El número de protones es el número atómico. Cambiar el número de neutrones crea isótopos, pero cambiar el número de protones crea un elemento completamente diferente.

Radioactividad

Un átomo radiactivo intenta alcanzar un estado estable arrojando protones y neutrones o tratando de liberar energía en otras formas. La radiactividad se refiere a las acciones de átomos inestables que emiten radiación nuclear. La radiación proviene de la desintegración radiactiva en el núcleo. La desintegración da como resultado un isótopo diferente que puede ser radiactivo o no.

Uranio

El uranio es el combustible nuclear más común porque existe en la naturaleza. El uranio-238 constituye la mayor parte del uranio natural. No es muy radiactivo por sí solo, pero forma plutonio-239 en un reactor nuclear. El uranio 235 es naturalmente radiactivo. Se usa en reactores nucleares y armas, y es deseado por todos los países que usan energía nuclear o que intentan construir armas porque se puede usar tal cual sin enriquecimiento. Sólo el 0,7% del uranio de origen natural es uranio-235, pero en algún momento representó el 85% de todo el uranio. La disminución se debe al núcleo inestable del isótopo, lo que lo hace tan deseable en primer lugar.