O que fez o modelo nuclear do átomo prevalecer sobre o ‘pudim de passas’ de Thomson (1903) é o modelo saturniano do físico japonês Hantaro Nagaoka (1904) – neste último modelo, elétrons orbitavam um núcleo de grandes proporções – foi o fato de ele ser capaz de explicar quantitativamente o espalhamento a ângulos grandes de partículas alfa por lâminas metálicas finíssimas.
Depois, se percebeu que o modelo tinha sérias limitações, como: i) não explicava desvios em ângulos muito pequenos (menores que 2 graus); ii) não levava em conta a chamada força forte nuclear – que mantêm as partículas nucleares coesas –, pois esta só foi proposta bem mais tarde; iii) e, sobretudo, o modelo comprometia a estabilidade atômica, pois, segundo leis da física, elétrons, ao orbitarem o núcleo, emitiriam radiação, o que os levaria a perder progressivamente velocidade, seguindo então trajetória espiralada, até caírem definitivamente no núcleo – o que, na realidade, não ocorre.
Grande vazioAs limitações, contudo, não diminuíram o mérito da conclusão sobre a presença de um núcleo no átomo, imagem que permanece absolutamente correta até hoje. Rutherford, ao contrário de Thomson e Nagaoka, percebeu que o átomo deveria ser um grande vazio, com sua carga positiva e massa concentradas no núcleo – de dimensão por ele estimada em 10-12 cm, contendo 99,97% da massa do átomo. A densidade de matéria do núcleo atômico pode ser, portanto, estimada em impressionantes 100 milhões de toneladas por cm3.
