La prima trasmutazione artificiale del nucleo e la scoperta del protone (Rutherford 1919) - The first nuclear artificial transmutation and the discovery of the proton (Rutherford 1919)

Si ricostruisce il percorso che cento anni fa, nell’aprile del 1919, porto` Rutherford alla realizzazione della prima trasmutazione artificiale del nucleo e alla scoperta del protone. Il filo conduttore di questo percorso `e rappresentato dalla natura delle particelle α e dal loro comportamento nel passaggio attraverso la materia. Studiando la diffusione (scattering) di queste particelle attraverso atomi pesanti, nel 1911, sulla base di alcuni esperimenti eseguiti da due suoi col- laboratori, H. W. Geiger ed E. Marsden, Rutherford giungeva alla scoperta del nucleo atomico e alla formulazione della teoria dello scattering singolo. Estendendo, in modo naturale, queste ricerche allo scattering delle particelle α attraverso atomi leggeri, in particolare attraverso l’idrogeno, e coinvolgendo un suo nuovo collaboratore, C. G. Darwin, sul versante teorico e, nuovamente, Marsden su quello sperimentale, Rutherford a partire dal 1915 coglieva alcune anomalie di comportamento, che lo portavano a intervenire in prima persona. Con una serie di esperimenti che riprendevano in parte quelli fatti da Marsden, ma che li superavano, giungeva cos`ı, nel 1919, alla scoperta che le particelle α erano in grado di disintegrare il nucleo e che esisteva un nuovo componente nucleare, il “protone”, il quale veniva emesso in queste disintegrazioni. Nasceva cos`ı il primo modello nucleare a protoni ed elettroni che rimarrà valido per oltre dieci anni, fino alla scoperta del neutrone, nel 1932.