D) Líneas espectrales
El siguiente ajuste al modelo atómico -ahora ya dotado de propiedades cuánticas – fue originado por el descubrimiento de las «líneas espectrales». Desde el siglo XIX era conocida la emisión radiactiva de elementos químicos, que producía un conjunto único de «líneas espectrales»; o sea una serie de franjas luminosas registradas sobre una pantalla. El «número de líneas», la «separación» entre ellas y la «longitud de onda» forman un grupo de parámetros, único para cada elemento químico y que lo identifica, como una especie de «huella digital» o «código de barras».
Modelo atómico de Sommerfeld. En 1916, Sommerfeld perfeccionó el modelo atómico de Bohr, introduciendo modificaciones en las órbitas de los electrones, Las órbitas del modelo de Bohr eran circulares. Con la forma elíptica se introducía un nuevo parámetro: la excentricidad dando lugar a un nuevo número cuántico, según la forma de los orbitales.
Un análisis más profundo de las «líneas espectrales» revelaron que de hecho eran más complejas de lo que en un principio parecía. Pues, se comprobó que cada una de las líneas ya descubiertas por Balmer (como las líneas roja, azul y violeta) estaba compuesta de dos líneas diferentes, llamados «dobletes». Este resultado, un tanto sorprendente, obligaba a recomponer el modelo atómico para ajustarlo a los datos experimentales.
E) Onda-partícula
A partir del último «retoque cuántico», el modelo original adquiría un simbolismo cuántico y perdía la imagen clásica. A pesar de todo, aún conservaba la imagen corpuscular de los electrones, como diminutas esferas dotadas de masa y carga eléctrica, que giraban en torno al núcleo. Y sin embargo, aún no había llegado la versión definitiva del modelo atómico, ya que, debido, por un lado, a los nuevos descubrimientos experimentales sobre la estructura de la materia y, por otro, al avance de la física cuántica, en el plano teórico.
A las anteriores modificaciones del modelo atómico, se sumó una última aportación conceptual que afectó a la misma imagen del electrón. Pues, conforme a la noción clásica los electrones eran partículas con masa y carga eléctrica que giraban en órbitas circulares como los planetas del sistema solar. Bohr les asignó la capacidad de ganar o perder energía realizando saltos cuánticos entre órbitas, pero seguían siendo corpúsculos, hasta que Louis de Broglie, joven físico francés, propuso la inusual idea de adjudicarles un comportamiento ondulatorio. La audaz hipótesis intercambiaba los papeles que desempeñaban las partículas y la radiación.
Louis de Broglie propuso asignar a los electrones del átomo un comportamiento ondulatorio, sin abandonar la naturaleza corpuscular. Proporcionando cierta base al Principio de Complementariedad y confirmando así el carácter simbólico de la teoría atómica.
En consecuencia, la construcción del modelo atómico fue una tarea desarrollada por varios físicos a lo largo de los primeros 30 años del siglo XX. Una combinación de investigación experimental y de interpretación teórica, junto con una fuerte componente de ingenio, que fue más allá de los parámetros propios del método de la física clásica. Las frecuentes discusiones e intercambios de ideas entre investigadores hizo posible que fructificasen las soluciones y con ello el progreso de la ciencia, que avanzó por un terreno insólito que requirió de una gran preparación matemática. Sin duda, el intercambio de opiniones científicas es una componente muy útil en la construcción de las teorías, siempre contando con el buen sentido y la valía intelectual de los participantes. Sólo en este sentido puede hablarse del factor sociológico de la ciencia, que por otra parte, fue una práctica habitual desde los tiempos de Galileo y aún antes.
El modelo atómico, proporciona una imagen gráfica de gran utilidad metodológica. Es un recurso intelectual necesario para interpretar los resultados experimentales. Así, en las aplicaciones, el modelo atómico ha desempeñado un papel imprescindible en el campo de la energía atómica.
Núcleo de un reactor donde se producen las reacciones en cadena controladas por barras moderadoras de grafito que absorben parte de los neutrones que fragmentan los núcleos atómicos. Se libera energía en la fisión de los núcleos que componen el combustible nuclear, como el uranio enriquecido, U 235)
Planta Nuclear de Gundremmingen en Bavaria (Alemania). Consta de tres unidades. La unidad A es un reactor de ebullición de agua, que produce 237 Megavatios. Es el mayor reactor nuclear de Alemania, que comenzó a funcionar en 1966. Las otras dos unidades B y C son similares a la primera y comenzaron a funcionar en 1976.