Il protone compie 100 anni, la particella teorizzata da Ernest Rutherford è ancora misteriosa

È stato lo scienziato Ernest Rutherford a teorizzare le particelle positive che costituiscono la base elementare del nucleo di un atomo. Ed esattamente un secolo fa, pubblicò lo studio che ne dimostrava l'esistenza

La fisica nucleare è nata in un piccolo ufficio di Manchester. Lì Ernest Rutherford teorizzò i protoni, le particelle positive che costituiscono la base elementare del nucleo di un atomo. Ed esattamente un secolo fa, pubblicò lo studio che ne dimostrava l’esistenza. In altre parole, scoprì i mattoni che costituiscono il mondo fisico. Dal suo lavoro nasceranno le centrali a fissione, le bombe atomiche, la medicina nucleare. A celebrare l’anniversario è il Cern di Ginevra.

Il nome “protone” venne introdotto nel 1920 dallo stesso Rutherford e deriva dal greco antico proton, che significa “primo”. Già nel 1911 Rutherford, fisico neozelandese che nel 1908 aveva ricevuto il Nobel per la chimica, aveva scoperto che i nuclei atomici sono la sede della carica positiva di un atomo. Successivamente, in un esperimento del 1917, i cui risultati vennero diffusi prima nell’articolo nel 1919 e poi nel 1920 al congresso della British Association for the Advancement of Science a Cardiff, Rutherford scoprì la particella.

Bombardando atomi di materiali diversi con particelle alfa si accorse che questi emettevano particelle di carica negativa e massa uguale a quella degli atomi di idrogeno. Chiamò queste particelle protoni e ipotizzò che fossero i costituenti elementari dei nuclei degli atomi. Già allora Rutherford intuì inoltre la presenza del neutrone, la cui esistenza venne poi dimostrata, sotto la sua supervisione, dal premio Nobel James Chadwick.

Per decenni, il protone è stato considerato una particella elementare. Ma all’inizio degli anni Sessanta, gli esperimenti dei ricercatori del Centro d’accelerazione lineare di Stanford (Slac) e del centro nazionale di ricerca scientifica sulla fisica nucleare in Germania Desy hanno mostrato che il protone aveva una struttura interna complessa, che dipende da come lo si guarda, o piuttosto da quando forte lo si colpisce. A distanza di un secolo, rileva il Cern, “molto rimane ancora da scoprire su questa particella”.

L’articolo su Nature del 1920