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Actualidad científica

  • 22/09/2017 - GENÉTICA

    Origen evolutivo del plegamiento del ADN

    El modo en que el ADN de las arqueas se compacta tiene muchos puntos en común con el de los eucariotas.

  • 21/09/2017 - Evolución humana

    ¿Cuántos neandertales había?

    La arqueología y la genética han dado respuestas muy diferentes a esa pregunta. Un nuevo estudio las reconcilia y descubre la historia de aquella antigua gente, en la que rozaron alguna vez, mucho antes de la definitiva, la extinción.

  • 20/09/2017 - BIOLOGÍA REPRODUCTIVA

    Macrófagos testiculares, guardianes de la fertilidad masculina

    Responsables de eliminar los patógenos de nuestro organismo, estas células moderan también la respuesta inmunitaria para evitar la destrucción de los espermatozoides.

  • 19/09/2017 - Zoología

    ¿Ha extinguido Irma especies?

    Junto  a las pérdidas humanas y económicas, el huracán Irma ha tenido también graves consecuencias para la naturaleza.

  • 18/09/2017 - Materiales cuánticos

    Calor topológico

    Un trabajo analiza por primera vez el comportamiento de los aislantes topológicos en presencia de focos térmicos. Sorprendentemente, la aparición de un flujo de calor no parece arruinar la robustez de estos materiales.

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  • Investigación y Ciencia
  • Noviembre 2013Nº 446
Panorama

Física teórica

El tamaño de un átomo

El modelo de Bohr para la estructura atómica planteó preguntas como cuál es exactamente la extensión de un átomo. Cien años más tarde, el asunto sigue sin estar zanjado. Dos físicos analizan los límites teóricos del tamaño atómico y nuclear.

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El modelo atómico de Bohr, publicado en 1913 en Philosophical Magazine, originó una forma nueva de pensar acerca del tamaño atómico. Predice que el radio del átomo más pequeño, el de hidrógeno en su estado fundamental, es de 0,5×10–10 metros, cien mil veces mayor que el tamaño de un núcleo. Este valor es conocido como el radio de Bohr (a0). El modelo permite calcularlo con una precisión extraordinaria y se considera una de las constantes fundamentales de la física atómica. La teoría también permite calcular, de forma aproximada, la velocidad de un electrón en el orbital más cercano al núcleo, que tendría el valor de Zcα (donde Z es el número de protones, c es la velocidad de la luz y α la constante de estructura fina con un valor aproximado de 1/137). Una consecuencia interesante de esta relación es que fija el límite superior para Z en 137, por encima del cual se alcanzarían velocidades superiores a la de la luz. Zca

Los modelos atómicos actuales se basan en la ecuación de Dirac, que combina las teorías de la relatividad y de la mecánica cuántica en el marco de la electrodinámica cuántica (QED, de quantum electrodynamics). La ecuación de Dirac aplicada a un núcleo puntual nos conduce a un resultado idéntico: la energía de enlace del electrón se vuelve compleja para valores de Z iguales o superiores a 1/α. El límite aumenta hasta
Z = 173 para núcleos extensos (no puntuales). Por encima de este valor, la energía de enlace es el doble del valor de la masa en reposo del electrón, lo que desencadenaría la creación de pares electrón-antielectrón convirtiendo el átomo en inestable.

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