Efecto túnel

En nuestro universo cotidiano gobernado por las leyes de la Física Clásica, sabemos que es imposible que al arrojar una pelota contra una pared, la pelota pase a través de ella.

Sin embargo, en el mundo microscópico gobernados por las leyes de la Mecánica Cuántica, una partícula sí puede atravesar una pared (que en el mundo microscópico corresponde a una barrera de potencial), con una cierta probabilidad. Esto se debe precisamente a las propiedades ondulatorias que exhiben las partículas.
Este fenómeno, que es uno de los más interesantes y curiosos del mundo cuántico, se conoce como efecto túnel.
De hecho, es la base de la fisión nuclear. Precisamente uno de los primeros éxitos de la Mecánica Cuántica fue la explicación, hecha por George Gamow en 1928, del fenómeno de decaimiento radiactivo de un núcleo atómico por emisión de una partícula alfa (átomo de helio doblemente ionizado), por medio del efecto túnel. Por ej. un isótopo de uranio se desintegra y al hacerlo emite partículas alfa dejando en su lugar a un nuevo núcleo, que posee 2 protones y dos neutrones menos.
Este fenómeno dio origen a la invención del diodo de efecto túnel en 1957 y al desarrollo posterior del área de semiconductores y a lo que actualmente se conoce como nanotecnología. Es la base del funcionamiento de los circuitos integrados que se usan para construir computadoras.
Otra aplicación importantísima es el microscopio de efecto túnel [1].