¿Qué es un átomo?
Los átomos son las unidades constituyentes de la materia. Todo está formado por átomos: lo que nos rodea (el aire, el agua, las piedras, las plantas y los animales) y también nosotros mismos y la totalidad de nuestro cuerpo.
Todo está formado por átomos, las unidades constituyentes de la materia
Partículas diminutas e invisibles
Los átomos son partículas diminutas, las unidades más pequeñas en las que un elemento puede dividirse y conservar sus propiedades químicas. Los antiguos griegos creían que los átomos eran las partículas más pequeñas que podían existir; de hecho, el término “átomo” proviene de la palabra griega que significa “indivisible”. Un solo cabello humano tiene un grosor equivalente a 500 000 átomos de carbono apilados uno sobre otro.
Los átomos no pueden verse a simple vista, ni siquiera con un microscopio ordinario. Son demasiado pequeños como para desviar las ondas de luz visible, por lo que no pueden observarse con microscopios ópticos. Los átomos pueden observarse con microscopios electrónicos que emiten ondas de electrones capaces de interactuar con ellos.
La composición y estructura del átomo
Cada átomo está formado por tres tipos de partículas: protones, neutrones y electrones. En su centro se encuentra un núcleo denso que contiene protones y neutrones, y que es mucho más pequeño que el átomo completo. Para hacerse una idea de la escala, si el núcleo tuviera el tamaño de una canica, el átomo entero sería comparable al tamaño de un estadio deportivo.
Los protones tienen carga positiva, los electrones tienen carga negativa y los neutrones son neutros. El núcleo se mantiene unido gracias a la fuerza nuclear, que actúa a distancias muy pequeñas, similares la tamaño del núcleo. A esas distancias es mucho más intensa que la repulsión eléctrica entre protones (que, al tener la misma carga, tenderían a separarse), pero su intensidad disminuye rápidamente al aumentar la distancia.
El número de protones del núcleo determina el elemento químico: por ejemplo, los átomos con un protón son hidrógeno y los que tienen ocho protones son oxígeno.
Alrededor del núcleo existe una nube de electrones. Los electrones y el núcleo permanecen unidos por la fuerza de Coulomb, que describe la atracción entre cargas opuestas. Si un electrón recibe suficiente energía, puede desprenderse del átomo, que entonces se convierte en un ion con carga positiva.
Los átomos tienen tres tipos de partículas: protones, neutrones y electrones, con carga positiva, negativa y neutra respectivamente
¿Qué son los iones?
Los átomos que tienen el mismo número de electrones con carga negativa y protones con carga positiva son neutros, puesto que las cargas se neutralizan entre ellas. Si un átomo gana o pierde electrones se convierte en un catión (ión con carga positiva) o un anión (ión con carga negativa).
Aunque los átomos neutros tienen un campo eléctrico débil, los átomos con carga (“ionizados”) poseen un campo eléctrico potente y se atraen con fuerza a iones y moléculas de carga opuesta. Los átomos pueden ionizarse al chocar con otros átomos, iones o partículas subatómicas, o por exposición a radiación gamma o rayos X.
La radiación ionizante es aquella con suficiente energía para desprender un electrón de su átomo. Este proceso también puede alterar la estructura química de la materia, como ocurre con el daño del ADN por radiación en tejidos vivos.
La radiación
La mayor parte de los átomos del planeta Tierra son estables, principalmente debido a que su núcleo tiene una composición equilibrada de partículas (neutrones y protones).
No obstante, en determinados tipos de átomos inestables, el número de protones y neutrones del núcleo es tal que las partículas no pueden permanecer juntas. En esos casos, los átomos “se desintegran” y emiten energía en forma de radiación (por ejemplo, partículas alfa, partículas beta, rayos gamma o neutrones) que, si se aprovecha de manera segura, puede utilizarse con distintos fines benéficos (rayos gamma, rayos X, materiales para centrales nucleares, etcétera).
Fuente: OIEA
