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por la estadística de Fermi, se pueden entender en una primera
aproximación con este modelo de gas de Fermi. Debe recordarse
que el neutrón aún no había sido descubierto cuando se propuso
el modelo de Thomas-Fermi, lo que otorga aún mayor mérito a la
precisión de los cálculos de Femü. La distribución de la energía
de los fermiones en un gas de Fermi en equilibrio termodinámico
se establece mediante la densidad, la temperatura y el conjunto de
estados de energía disponible, siguiendo la estadística de Fermi-
Dirac, como vimos en el capítulo anterior.
Pauli utilizó en 1927 la estadística de Femü con éxito para
explicar el paramagnetismo de los metales alcalinos, como el litio.
El nüsmo año, Sommerfeld aplicó la estadística de Fermi-Dirac a
los electrones libres de un metal, aunque ya en 1900 el físico ale-
mán Paul Drude había considerado un gas clásico para estudiar el
fenómeno de la conductividad. Los electrones libres de un metal
son los responsables de los fenómenos de conducción eléctrica,
y deben diferenciarse de los electrones que quedan ligados a los
núcleos atónücos y que no forman parte de la denominada banda
de conducción.
Por debajo de la temperatura de Fermi, el gas puede conside-
rarse degenerado, y entonces la presión de Fermi se deriva casi ex-
clusivamente del principio de exclusión. La temperatura de Fermi
es un línüte térmico que depende de la masa de los femüones im-
plicados y de la densidad de estados de energía. En los metales, la
temperatura de Fermi es de nüles de grados Kelvin, por lo que el
modelo del gas de Fermi se ajusta perfectamente a su comporta-
nüento. La energía máxima de los fermiones en el línüte del cero
absoluto de temperatura es la energía de Femü que detemüna la
frontera de paso de los electrones ligados al núcleo a la conduc-
ción eléctrica.
Por tanto, en un metal, una parte de los electrones quedan en-
lazados en los átomos que forman la red, y otra, de las capas y orbi-
tales más externos, pasa a formar parte del gas de electrones libres
del metal (véase la figura en la página siguiente) y que son fácil-
mente movibles por la acción de campos electromagnéticos exter-
nos. Es decir, una pila puede provocar fácilmente el movinüento de
electrones en el metal, y, por consiguiente, una corriente eléctrica.

LOS NEUTRINOS Y LA DESINTEGRACIÓN BETA 57