Rutherford Ernest
 
Encyklopedia
Rutherford
[rạđərrd]
Ernest Wymowa, baron Rutherford of Nelson, ur. 30 VIII 1871, Brightwater (lub Spring Grave k. Nelson), Nowa Zelandia, zm. 19 X 1937, Cambridge,
fizyk brytyjski.
Cytat
Kalendarium
Urodził się 30 VIII 1871 w Brightwater (lub Spring Grave koło Nelson) w Nowej Zelandii. Ernest Rutherford pochodził z wielodzietnej rodziny farmerskiej. Miał jedenaścioro rodzeństwa. Ojciec, oprócz tego, że prowadził gospodarstwo rolne, był kołodziejem, matka do chwili zamążpójścia pracowała jako nauczycielka. Państwo Rutherfordowie (jako dzieci) wyemigrowali ze Szkocji do Nowej Zelandii. Ernest już w szkole podstawowej wykazywał wszechstronne zdolności. Ukończył ją z wyróżnieniem. W szkole średniej (uczęszczał do Nelson College) zdobył dobre przygotowanie matematyczne. Na studiach, które rozpoczął 1890 w Canterbury College w Christchurch (obecnie uniwersytet Canterbury), największe zainteresowanie wykazywał fizyką. W 1894 uzyskał stypendium i 1895 podjął dalsze studia w Cavendish Laboratory w Cambridge (w Anglii). Uczestniczył tam w prowadzonych przez Josepha Johna Thomsona badaniach jonizacji gazów. W 1898 zapropnowano mu posadę profesora Uniwersytetu McGill w Montrealu. Przyjął tę ofertę. Na Uniwersytecie McGill współpracował z Fredericem Soddym. W 1907 Rutherford przeniósł się do Manchesteru i w latach 1907–19 był profesorem tamtejszego uniwersytetu. Od 1919 miał stanowisko profesora uniwersytetu w Cambridge oraz dyrektora Cavendish Laboratory. Rutherford był członkiem wielu akademii nauk, m.in. od 1922 Towarzystwa Królewskiego w Londynie i od 1925 — Polskiej Akademii Umiejętności.
W 1908 otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za badania rozpadu promieniotwórczego pierwiastków chemicznych.
Nagrodą Nobla zostało uhonorowanych wielu współpracowników uczonego. Wśród współpracowników Rutherforda byli także Polacy, m.in.: T. Godlewski, który 1908 zorganizował na Politechnice Lwowskiej pierwszą na ziemiach polskich pracownię badania promieniotwórczości, L. Wertenstein, H. Niewodniczański, oraz uczony polskiego pochodzenia K. Fajans.
Rutherford opublikował m.in.: Radioactive Transformations (1906), Radioactive Substances and Their Radiations (1913), Radiations from Radioactive Substances (1930), The Newer Alchemy (1937).
W 1931 otrzymał tytuł barona. Zmarł 19 X 1937 w Cambridge. Nazwiskiem uczonego nazwano pierwiastek o liczbie atomowej 104 (rutherford).
Dokonania naukowe
Rutherford opracował metodę pomiaru jonizacji gazów przez odkryte 1895 przez W. Röntgena promienie X, zastosował ją także do pomiaru jonizacji wywołanej promieniami uranowymi, które odkrył A.H. Becquerel. Tymi badaniami zapoczątkował swe prace w dziedzinie promieniotwórczości. Wykonał wiele badań, w których wyniku 1899 wykazał, że promieniowanie uranu ma dwie składowe różnie pochłaniane przez materię, które nazwał promieniami alfa i beta. Później P. Villard wykrył trzeci składnik tego promieniowania, a Rutherford nazwał go promieniami gamma. W 1900 Rutherford i Soddy odkryli promieniowanie emanacji toru (gazu promieniotwórczego wydzielanego przez preparat toru, będącego nieznanym wówczas pierwiastkiem — radonem); wykazali, że zanika ono w czasie wykładniczo i wprowadzili pojęcie czasu połowicznego rozpadu pierwiastków promieniotwórczych. W 1903 Rutherford i Soddy podali teorię rozpadu promieniotwórczego, którą potwierdzili wieloma doświadczeniami. Uczeni obalili przekonanie o niezmienności pierwiastków chemicznych, wykazując, że uran i rad samorzutnie przekształcają się w inne pierwiastki.
W 1914 Rutherford, wraz z A.N. da Costa Andrade, wykazał falową naturę promieniowania gamma. W 1919 przeprowadził i zidentyfikował pierwszą reakcję jądrową, w której w wyniku zderzenia cząstki alfa z jądrem azotu 11N powstały jądra tlenu 17O i wodoru 1H (protony).
Rutherforda model atomu
W Manchesterze Ernest Rutherford kontynuował prace nad promieniami alfa. Po wieloletnich badaniach właściwości tego promieniowania doszedł do przekonania, że jest ono strumieniem jąder helu — cząstek naładowanych dodatnio (naturze tego promieniowania poświęcił wykład wygłoszony z okazji otrzymania Nagrody Nobla). W 1911 sformułował prawa rozpraszania cząstek alfa przez materię i na podstawie wyników uzyskanych pod jego kierunkiem przez H. Geigera i E. Marsdena, którzy badali rozpraszanie cząstek alfa w foliach metalowych, głównie w cienkiej filii ze złota (grubości 0,00004 cm) wykazał, że w atomie istnieje jądro o rozmiarach 10−12 cm, w którym jest skupiona niemal cała masa atomu. Było to rewolucyjne stwierdzenie wobec istniejących dotąd modeli, np. tak zwanego modelu ciasta z rodzynkami (plum-pudding model) proponowanego przez J. Thomsona. Thomson zakładał, że dodatni ładunek wypełnia cały atom, a elektrony tkwią w nim punktowo, podobnie jak rodzynki w cieście. Rutherford próbując ilościowo wyjaśnić wyniki doświadczenia Geigera i Marsdena, którzy wykazali, że jedna cząstka alfa na kilka tysięcy wystrzelonych ze źródła w stronę folii ulega odbiciu, uznał, że jedynie znaczny ładunek skupiony w dużej masie może spowodować takie odbicie. Gdyby model Thomsona był prawdziwy, cząstki nie mogłyby ulegać odbiciu. Rutherford zaproponował więc jądrowy model atomu (model ten nie tłumaczył trwałości atomu, wyjaśnił to dopiero model N.H. Bohra).
Ilustracje
Rutherford Ernest, schemat aparatury do przeprowadzenia reakcji jądrowej (1919) fot. Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia