How big is Núcleo de cloro?

Un núcleo de cloro es el centro de un átomo de cloro. Contiene 17 protones y, en los dos tipos que forman el cloro natural, 18 o 20 neutrones. El núcleo del tipo más común, el cloro-35, tiene unos 6,7 femtómetros de diámetro, medido como el doble de su radio de carga. Un femtómetro es una millonésima de una milmillonésima de metro (10⁻¹⁵ metros).

Tamaño

Un núcleo no tiene un borde definido, así que su tamaño se da como radio de carga, el radio medio de su carga eléctrica. Para el cloro-35, una tabla de radios nucleares elaborada por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) da 3,365 femtómetros. En 2026 se informó de una medición más precisa, hecha con átomos en los que una partícula más pesada, llamada muón, ocupa el lugar de un electrón. Esa medición dio 3,333 femtómetros. Con cualquiera de los dos valores, el núcleo mide unos 6,7 femtómetros de diámetro.

Los átomos del mismo elemento con distinto número de neutrones se llaman isótopos. El cloro-37 tiene dos neutrones más que el cloro-35, pero su núcleo es menos de un 1 % más ancho. Alrededor de tres cuartas partes del cloro de la Tierra es cloro-35.

Como la mayoría de los núcleos con más de 15 protones, el núcleo del cloro tiene más neutrones que protones. Los protones se repelen entre sí por su carga eléctrica, y los neutrones adicionales ayudan a la fuerza nuclear fuerte a mantener unido el núcleo.

Comparaciones de tamaño

Un núcleo de cloro-35 tiene unas cuatro veces el ancho de un solo protón, que tiene unos 1,7 femtómetros de diámetro.
Tiene aproximadamente el doble de ancho que un núcleo de helio, que tiene unos 3,4 femtómetros de diámetro.
Un núcleo de uranio contiene 6,8 veces más protones y neutrones, pero tiene menos del doble de ancho.
En una molécula de cloro gaseoso, los núcleos de los dos átomos están separados por 0,199 nanómetros, unas 30 000 veces el ancho de cada núcleo. Un nanómetro es una milmillonésima de metro.
Si esos dos núcleos se agrandaran hasta el tamaño de balones de baloncesto, estarían separados por unos 7 kilómetros.

Cómo se captan los neutrinos del Sol

Se usaron núcleos de cloro-37 para detectar neutrinos del Sol, partículas que atraviesan casi cualquier materia. En muy raras ocasiones, un neutrino que choca con un núcleo de cloro-37 convierte uno de sus neutrones en un protón. El núcleo pasa a ser argón-37, que es radiactivo y tiene un periodo de semidesintegración de 35 días, el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de una muestra.

En la década de 1960, Raymond Davis Jr. colocó un tanque con 615 toneladas de tetracloroetileno, un líquido de limpieza común, en una mina de oro de Dakota del Sur, en Estados Unidos. Contenía unos 2 × 10³⁰ átomos de cloro-37, un 2 seguido de 30 ceros. En 1994 ya había extraído unos 2 000 átomos de argón, menos de los esperados. Davis compartió el Premio Nobel de Física de 2002 por este trabajo.