¿Cómo puede existir un átomo sin electrones?

Los átomos están formados por un nucléolo con Z protones y un número Z equivalente de electrones. La masa nuclear ( A ) es igual a la masa de sus protones más la masa de sus neutrones menos la masa perdida como energía al unir todos estos protones y neutrones en el núcleo del átomo. Cuando un átomo pierde$\rm n$número de electrones, se convierte en un ion con un${\rm +n}e$cobrar o${\rm -n}e$cobrar de otra manera, con$e$siendo el cargo fundamental .

Hay dos formas en que los protones se pueden unir uno al otro:

La primera forma es, por ejemplo, el caso que sucede cuando un protón con un electrón (átomo de hidrógeno) se une a un compañero igual por medio de fuerzas covalentes y crea la molécula de hidrógeno ($\rm H_2$). En esta configuración, estos protones no podrían unirse sin sus electrones, ya que el intercambio de electrones está causando el enlace. En lugar de un átomo de hidrógeno, este ejemplo podría hacerse usando dos átomos de deuterio formando una molécula de deuterio con 2 protones, 2 neutrones y 2 electrones.

La segunda forma es que los protones podrían unirse por medio de una fuerza nuclear fuerte . Esta es una de las cuatro fuerzas fundamentales y es de una naturaleza diferente al enlace covalente utilizado anteriormente. Por lo tanto, los dos protones del helio ($\rm He$) átomo no están unidos por las mismas fuerzas que los dos protones en la molécula de deuterio, aunque ambas estructuras tienen 2 protones, 2 neutrones y 2 electrones. Esta es la razón por la que pueden existir incluso sin electrones en forma de ion helio ($\rm He^{2+}$).

Su estabilidad se explica por la inmensa energía que se pierde cuando los cuatro nucleones se unen . Matemáticamente hablando,

Dónde,

$\rm ΔE$es la partícula alfa ($\rm He^{+2}$) energía de enlace ,$\rm m_p$es la masa del protón,$\rm m_n$es la masa de neutrones,$\rm m_{He^{+2}}$es la masa de la partícula alfa y$c$es la velocidad de la luz.

Por lo tanto, uno necesita devolver toda esa energía al$\rm He^{2+}$núcleo para desmantelarlo.

PD: La partícula$\rm He^{2+}$cuando es emitida por algunos materiales radiactivos se le conoce como radiación alfa o partícula alfa .