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Sezione D
Dall’atomo ai composti inorganici e organici
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l’uranio e il radio, si trasformano spontaneamente in elementi più leggeri
emettendo radiazioni: a seconda dei casi, raggi
a
(“alfa”),
b
(“beta”) e
c
(“gamma”). Questo fenomeno è detto
decadimento radioattivo
.
I tre tipi di radiazione vennero inizialmente contraddistinti in base al
loro potere penetrante nella materia: i raggi
a
sono poco penetranti e per
schermarli basta un foglio di carta; per arrestare i raggi
b
serve una più con-
sistente lastra di alluminio; per bloccare i raggi
c
occorrono lastre di piombo
di alcuni centimetri di spessore.
Successivamente si scoprì che i raggi
a
e i raggi
b
erano particelle dotate
di carica elettrica di segno opposto e i raggi
c
radiazioni elettromagnetiche
simili ai raggi X.
Il fatto che alcuni atomi potessero trasformarsi uno nell’altro emettendo
corpuscoli e radiazioni confermava l’ipotesi dell’esistenza di particelle suba-
tomiche.
2
La scoperta delle particelle subatomiche
Una serie di importanti esperimenti, effettuati a cavallo tra il XIX e il XX
secolo, portò alla scoperta dell’esistenza di tre corpuscoli: l’
elettrone
, il
pro-
tone
e il
neutrone
. Alcuni di questi esperimenti si basavano sulla produzio-
ne di intensi campi elettrici (
4
).
+
+
−
generatore
1
Completa le frasi.
L’intensità della forza elettrostatica di repulsio-
ne o di attrazione tra due corpi elettricamente
carichi è direttamente proporzionale al ..............
................................. delle loro .............................
..... e inversamente proporzionale al ...................
................ della loro ............................... .
Il ................................................. può produrre ra-
diazioni di tipo
α
,
β
e
γ
.
Facciamo il punto
Figura 4
Un campo elettrico può essere
prodotto per mezzo di un condensatore,
costituito da due lamine metalliche collegate
a un generatore elettrico. Tra le due lamine,
che acquistano carica opposta, si stabilisce
un campo uniforme: le linee tratteggiate
rappresentano la direzione e il verso della
forza di cui risente una carica positiva
immersa nel campo; una carica negativa
subisce una forza di verso opposto.
generatore
catodo
−
anodo
+
fascio di
raggi uniforme
alla pompa
a vuoto
Figura 5
Schema di un tubo catodico.
2.1
L’elettrone: la carica elementare negativa
La scoperta dell’elettrone si deve al tedesco Eugen Goldstein (1850-1930)
e agli inglesi William Crookes (1832-1919) e Joseph J. Thomson (1856-
1940), che effettuarono esperimenti sui gas rarefatti facendo uso di un
particolare dispositivo, il
tubo catodico
(
5
). Si tratta, nella sua forma
originaria, di un tubo di vetro in cui sono collocate due piastre metalliche,
gli
elettrodi
, che vengono collegate ai due poli di un generatore di corrente
elettrica.
Dopo aver immesso un gas nel tubo (elio, neon, ossigeno ecc.), si aziona
il generatore: uno dei due elettrodi si carica negativamente (il
catodo
) e l’al-
tro positivamente (l’
anodo
). Contemporaneamente si collega il tubo catodi-
co a una pompa a vuoto che aspira un poco alla volta il gas, provocando una
graduale diminuzione della pressione interna. All’inizio, tra i due elettrodi
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