El nucli atòmic és format per protons i neutrons (nucleons), units entre ells per les forces nuclears (interacció forta). Segons la proporció de protons i neutrons, el nucli pot ésser estable o inestable; en aquest darrer cas es desintegra (radioactivitat), modifica la seva constitució i es converteix en un altre de característiques diferents. A la natura hi ha 274 tipus de nuclis (núclids) que són estables, i hom en coneix més de 1 500 d’inestables. La història del nucli és més moderna que la de l’àtom, car la seva existència ha estat intuïda i descoberta més recentment. Durant el s XIX les experiències en els ions, els raigs catòdics i els elements radioactius mostraren que els àtoms posseïen càrregues positives i negatives. El 1904 H.Nagaoka emeté una teoria atòmica en la qual era considerada per primera vegada, explícitament, l’existència d’un nucli carregat positivament, al voltant del qual giraven anelles d’electrons, però fou refutada perquè no satisfeia la teoria de l’electromagnetisme clàssic. L’experiència que portà al descobriment del nucli atòmic fou duta a terme per Rutherford el 1911 en fer travessar les partícules alfa, procedents d’una font de radi, una làmina d’or i observar la difusió que s’hi produïa. Una anàlisi del fenomen permeté a Rutherford d’afirmar que al centre de cada àtom, del qual ocupava 1/40 000 part del diàmetre total, hi havia un nucli, el radi del qual era de l’ordre de 10-14 m, i la càrrega elèctrica, positiva. Des d’aleshores el nombre atòmic d’un element químic fou reconegut com a igual al nombre de càrregues positives del nucli, i foren corregides algunes irregularitats de la taula periòdica —ordenada en funció dels pesos atòmics— en ordenar-la en funció dels nombres atòmics. Un cop provada experimentalment l’existència d’un nucli positiu voltat d’electrons, Bohr desenvolupà la primera teoria quàntica de l’àtom (àtom de Bohr) i fou establert el model dit de Bohr-Rutherford, el qual, amb altres d’ideats després, com el model de la gota líquida de Bohr-Wheeler (gota), encara perdura, bé que la mecànica quàntica hi ha introduït algunes modificacions.
m
Física