Aunque las investigaciones de Rutherford habían comenzado años antes, fue justo hace un siglo cuando publicó el artículo en el que revelaba la existencia de un núcleo en los átomos. "Supone un cambio total de visión del átomo y de la estructura de la materia, pero sobre todo abre una línea de investigación y pensamiento que nos ha llevado al conocimiento del núcleo y de las partículas, en definitiva, de la estructura de la materia que tenemos en este momento", afirma en declaraciones a DiCYT Francisco Fernández, director del Instituto de Física Fundamental y Matemáticas y organizador del curso de verano '100 años de Física del Núcleo Atómico. Del átomo de Rutherford al LHC'.
Ya en la Grecia clásica se suponía la existía del átomo, palabra que en griego significa 'partícula indivisible'. El desarrollo de la Ciencia moderna, a lo largo del siglo XIX, fue agregándole propiedades: "Se sabía que tenía cargas eléctricas, positivas y negativas, pero no se sabía cómo estaba organizado", indica el experto. Rutherford fue el primero que puso la carga positiva en el centro, es decir, en el núcleo, y la carga negativa de los electrones que orbitan a su alrededor.
Para descubrirlo, inició una técnica que sigue siendo la clave de los grandes aceleradores de partículas modernos. "Es la misma técnica que usaban los hombres primitivos para comerse un coco: romperlo con una piedra y abrirlo", afirma Francisco Fernández. En este caso, se trata de "lanzar una partícula de alta energía sobre el átomo y partirlo para analizar su estructura".
¿Cómo pudo lograrlo con los medios de hace 100 años? "Usó una fuente de radiactividad de partículas alfa, que ya se conocían, las hizo incidir sobre una lámina muy delgada de oro, que se conocía por el arte, porque gracias a la técnica de panes de oro se podían hacer láminas muy finas; y así, al estudiar lo que salía de la lámina de oro, llegó a la conclusión de lo que ocurría en ese proceso y lo hizo con paciencia e imaginación", comenta el catedrático de Física Atómica, Molecular y Nuclear.
El LHC
A partir de ahí, el desarrollo de esta disciplina fue constante. "La primera mitad del siglo XX es una época muy interesante en desarrollos teóricos y experimentales en Física, con el nacimiento de la Mecánica Cuántica y un mayor conocimiento de la estructura de la materia", señala. La idea de Rutherford de utilizar partículas aceleradas para chocar contra otros núcleos y átomos se fue desarrollando. El primer acelerador de partículas apareció en el año 1939 y, desde entonces, se han diseñado una gran cantidad de aceleradores, entre los que destaca el Gran Colisionador de Hadrones o LHC (en inglés, Large Hadron Collider,) que permiten conocer el mundo de las partículas elementales y que está ubicado en el CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), en la frontera franco-suiza. Sin embargo, Francisco Fernández destaca la importancia de otros pequeños aceleradores que se emplean en la industria o la Medicina.
"La Física nuclear ha dado muchas cosas, buenas y malas. Es el inicio del conocimiento que tenemos actualmente de la estructura de la materia y eso siempre es un valor importante; de la energía nuclear, con todo lo bueno y lo malo que tiene; y también de desarrollos médicos muy importantes, porque el tratamiento de muchas enfermedades se hace con técnicas nucleares y eso hay que apuntárselo a la Física nuclear", indica.
El futuro
Saber qué pasará de ahora en adelante es complicado, pero el futuro es prometedor. "De aquí a otros 100 años es difícil hacer predicciones, porque uno no tiene una bola de cristal. Además, en Ciencia, lo más interesante es lo imprevisto, lo previsto no tiene mucho interés, pero espero que consigamos, ya en el terreno de la Física de partículas, conocer la estructura del Universo y la estructura de la materia, como un desarrollo teórico importante y de consolidación de toda la Física nuclear y de todas sus aplicaciones médicas e industriales", comenta Francisco Fernández.
El curso que acoge la Universidad de Salamanca a lo largo de esta semana pretende celebrar el centenario del nacimiento de la Física nuclear y mostrar algunos de sus aspectos más importantes. De la teoría se ha pasado a hablar de los grandes aceleradores, con la presencia de varios expertos; las aplicaciones industriales; la energía nuclear y la transmutación de los residuos que genera; así como las aplicaciones médicas y el futuro de toda la disciplina.
