martes, 18 de diciembre de 2018

La mayoría de los átomos NO tiene neutrones

A poca cultura científica que tengáis sabréis que los átomos tienen una corteza electrónica y un núcleo que contiene dos tipos de partículas: los protones y los neutrones. Y así lo seguimos enseñando en la ESO. Bien está, porque es verdad.

Pero si nos ponemos tiquismiquis tenemos que decir que la mayoría de los átomos NO tiene neutrones. Echemos un vistazo a uno de los iconos visuales de la ciencia, la tabla periódica de los elementos:

tabla periódica
(Fuente)
Desde los del helio, con el número atómico 2, hasta los del curioso oganesón, de número atómico 118, el elemento más pesado (sintetizado, no existe en la naturaleza), todos los átomos tienen neutrones en su núcleo. Es decir, de los 118 elementos, 117 de ellos tienen neutrones en el núcleo.

¿Qué pasa con el hidrógeno? El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica, con su número atómico 1 (supongo que sabéis que el número atómico es el número de protones de un átomo, y que es lo que diferencia a uno elementos de otros). Este elemento tiene tres isótopos, es decir tres variedades de átomos que se diferencian entre sí por su número de neutrones. Así son los núcleos de los tres isótopos del hidrógeno:

Hidrógeno 1: 1 protón 0 neutrones
Hidrógeno 2: 1 protón 1 neutrón
Hidrógeno 3: 1 protón 2 neutrones

En definitiva, los átomos de 117 de los 118 elementos tienen neutrones. El elemento restante, el hidrógeno, tiene tres isótopos. Dos de esos tres isótopos tienen neutrones. ¿De dónde saco que la mayoría de átomos no tiene  neutrones? De análisis de las abundancias.

Por un lado, el isótopo más abundante del hidrógeno es el 1, el que no tiene neutrones: nada menos que el 99,985%. Solo 15 átomos de hidrógeno de cada 100 000 tienen neutrones, el resto no.

Y por otro lado, y no menos importante, el 90 % de los átomos del universo (al menos del universo formado por materia ordinaria, no sabemos qué puñetas es la materia oscura) son átomos de hidrógeno. Así que podemos afirmar que:

Nueve de cada diez átomos del universo no tienen neutrones.

3 comentarios:

  1. Hola, gracias por el post, pero por favor corrige el párrafo: "el 90 % de los átomos del universo (al menos del universo formado por materia ordinaria, no sabemos qué puñetas es la materia oscura) son átomos de hidrógeno"
    Ahí se ha escapado un gazapo, puesto que debe decir el 75%, ya que la nucleosíntesis primordial generó un 75% de Hidrógeno, un 25% de Helio y prácticamente nada de Litio y del resto de elementos.
    Para comprobar que lo correcto es el 75% y no el 90% simplemente busca "nucleosíntesis primordial" en cualquier libro de Astrofísica o Cosmología.
    Gracias por divulgar Ciencia y Tecnología y ánimos para continuar, saludos.

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    1. El 75 % de hidrógeno se refiere a porcentaje en masa. En cuanto al número de átomos, es el 90 %. Muchas gracias por tu aporte.

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    2. Uups, tienes razón, perdona :(
      Tengo gravado en el coco el 75% H - 25% He desde que leí "Los tres primeros minutos del universo" a finales de los 1970. Cuando ví 90% H no leí el detalle de que no era en masa, fui víctima del "dedo rápido en Internet", algo que yo tanto critico en otros.
      Vamos, que como alguno de tus alumnos, fallé en el examen por no leer atentamente el enunciado ... :)
      Gracias por la lección profe, saludos cordiales.

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