La scoperta del protone

Con il post di oggi completo il poker delle scoperte alla base del modello atomico: elettrone, neutrone, neutrino e ora protone.

Il fondamentale atomo d'idrogeno

Ernest Rutherford

Dopo la scoperta dell'elettrone nel 1897 da parte di Joseph John Thomson, era presumibile immaginare l'esistenza anche di una particella di carica positiva. D'altra parte già nel 1815 William Prout propose l'idea che tutti gli atomi fossero composti da atomi di idrogeno. Misure sempre più accurate verificarono l'inesattezza della tesi di Prout, ma l'idea di un "oggetto" che fosse la base per gli altri era ormai seminata.
La scoperta della particella di carica positiva sembrava, però, non così semplice: il rapporto carica massa dei raggi anodici, scoperti da Eugen Goldstein nel 1886, aveva valori differenti per gas differenti, a differenza di quanto avveniva con i raggi catodici.
Un importante passo avanti venne fatto nel 1911 quando Ernest Rutherford scoprì i nuclei atomici come la sede della carica positiva di un atomo⁽¹⁾. Tale scoperta indusse Antonius van den Broek, avvocato olandese con la passione per la fisica, a suggerire che la posizione degli atomi nella tavola periodica dipendesse dalla carica del nucleo⁽²⁾. Tale idea venne sperimentalmente confermata nel 1913 da Henry Moseley utilizzando la spettroscopia a raggi X⁽³⁾. Morì nel 1915 durante la prima Guerra Mondiale e secondo Rutherford avrebbe sicuramente vinto il premio Nobel per la sua scoperta.
L'esperimento di Rutherford era abbastanza semplice: bombardò una sottile lamina d’oro con dei raggi alfa. Dal lato opposto rispetto al punto di collisione, osservò la distribuzione delle particelle alfa che attraversavano la lamina. Dai risultati di questa collisione, Rutherford dedusse l’esistenza, al centro, di un nucleo di carica positiva.