Rutherford y Soddy propusieron un modelo muy audaz de la transformación radiactiva para explicar la naturaleza de estos cambios. Sugirieron que cuando un átomo radiactivo emite una partícula alfa o beta, en realidad lo que ocurre es que se rompe en dos partes: la partícula alfa o beta que se emite y una parte sobrante con la mayor parte de la masa que es física y químicamente diferente del átomo “progenitor”.

Había mucha pruebas que apoyaban esta última parte del modelo. Por ejemplo, se sabía que se formaba gas radón a partir del radio. Cuando se determinó la masa atómica del radón, resultó ser más pequeña que la del radio en solo cuatro unidades de masa atómica, la masa de una partícula alfa.

La idea de transformación radiactiva se puede representar mediante una «ecuación» similar a la que se utiliza para representar reacciones químicas. Por ejemplo, usando los símbolos Ra y Rn para representar átomos de radio y radón, y He para representar una partícula alfa después de que ha recogido dos electrones para formar un átomo de helio, la transformación del radio en radón se puede expresar como

Ra → Rn + He.

El proceso se puede describir como la transformación, también llamada “desintegración”, o “transmutación”, del radio en radón, con la emisión de una partícula alfa.

Muchos procesos de desintegración, además del ejemplo recién citado, habían sido encontrados y estudiados por los Curie, por Rutherford y sus compañeros de trabajo, y por otros, y estos procesos encajaban fácilmente en el modelo propuesto por Rutherford y Soddy [1]. Por ejemplo, el radón también es radiactivo, emite otra partícula alfa y, por lo tanto, se transmuta en un átomo de un elemento que en ese momento se llamó «radio A». Más tarde se demostró que el radio A era polonio (Po):

Rn → Po + He.

El polonio también es un sólido radiactivo. De hecho, los átomos de radio “progenitores” originales experimentan una serie o cadena de transformaciones en una generación tras otra de nuevos elementos radioactivos “hijos”, que termina con un elemento hijo que no es radiactivo o, en otras palabras, estable. Estas series radiactivas son tan importantes que las veremos con más detalle.

Notas:

[1] Es reseñable que tanto Rutherford (1908) como Soddy (1921) recibieran su premio Nobel en química, no en física. También es cierto que Rutherford habría merecido un segundo premio Nobel en física, porque la mayor parte del trabajo por el que es famoso lo hizo después de su premio Nobel; recordemos que su modelo nuclear del átomo es de 1911.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance