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El descubrimiento que le llevó a ganar el Premio Nobel de Química fue el de que la radioactividad está acompañada de una desintegración de los elementos. Rutherford se dedicó al estudio de las partículas radiactivas, clasificándolas en alfa, beta y gamma. Así, junto s Thomas Royds, uno de sus estudiantes, demostró que las partículas alfa eran núcleos del átomo de helio.
Sin embargo, su mayor contribución a la ciencia se produciría en el año 1911 al descubrir el núcleo atómico. De esta forma, Ernest Rutherford es considerado como uno de los padres de la física atómica gracias a dicho descubrimiento. Y es que a él se le atribuye un modelo atómico en el que el núcleo del átomo reúne toda la carga positiva, así como la mayor parte de la masa del mismo, probando de esta forma la existencia de dicho núcleo.
De acuerdo con dicho modelo atómico en el núcleo del átomo se encontraba prácticamente la totalidad de la masa y las cargas eléctricas positivas, mientras que, en la parte externa del átomo, en lo que podríamos denominar envoltura o corteza del mismo, se encontraban los electrones, es decir, los elementos ligeros de carga eléctrica negativa.
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