Jesteś tutaj

30 sierpnia 1871 roku urodził się Ernest Rutherford, noblista w dziedzinie chemii z 1908 roku, odkrywca promieniowania radioaktywnego i badacz, który dowiódł istnienia jądra atomowego.

Wedle legendy, kiedy Ernest Rutherford otrzymał informację o tym, że przyznano mu stypendium prestiżowego brytyjskiego Cambridge, pracował właśnie na swoim rodzinnej farmie w Nowej Zelandii. Miał wówczas powiedzieć: „Właśnie wykopałem ostatniego ziemniaka w moim życiu”. Faktycznie, od tego czasu zajął się zupełnie inną działalnością i skupił się na znacznie mniejszych jednostkach.

Rutherford kształcił się w Nowej Zelandii, ale swoją największą karierę naukową zrobił na uczelniach we Wielkiej Brytanii i Kanadzie. Najpierw, w 1895 roku pracował w Laboratorium Cavendisha, czyli faktycznym wydziale fizyki Uniwersytetu w Cambridge, gdzie rozpoczął badania nad promieniotwórczością rozpoznając i nazywając promieniowanie dodatnie, zwane promieniowaniem alfa, i promieniowanie ujemne, zwane promieniowaniem beta. Swoje koncepcje dopracowywał pracując już w Uniwersytecie McGill University, znanym dziś przede wszystkim jako uczelnia, która nauczyła amerykanów futbolu amerykańskiego – a ten jest w USA najpopularniejszym sportem i częstym źródłem analogii z fizyką atomów.

Publikacja (wraz z Frederickiem Soddym) artykułu „Radioactive Change” w 1903 roku miała być przełomowym wydarzeniem, które rozpoczęło nowy rozdział fizyki – fizykę atomów. Atomy, z nienaruszalnych i teoretycznych jednostek stały się dla fizyków jednolitymi, stabilnymi jednostkami, które jednak mogą się transformować i  są źródłami potencjalnie dużej mocy. W tym czasie dowiódł między innymi istnienia zjawiska zwanego spontanicznym rozpadem promieniotwórczym. Właśnie za to otrzymał w 1908 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Kiedy w 1907 roku Rutherford przeniósł się na Uniwersytet w Manchesterze, był u szczytu swojej kariery, a rok później otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii „za badanie rozpadu pierwiastków i chemii substancji radioaktywnych”. A w 1909 przeprowadził dowód na istnienie jądra atomowego.

 

Doświadczenie Rutherforda

W okresie, kiedy fizyk otrzymał Nagrodę Nobla, pracował na Uniwersytecie w Manchesterze, gdzie kierował katedrą fizyki. W rok po zdobyciu nagrody wypadł na pomysł eksperymentu, który zlecił dwóm młodym, dobrze zapowiadającym się fizykom – Ernestowi Marstenowi i Hansowi Geigerowi, późniejszemu wynalazcy licznika Geigera, wykrywającemu promieniowanie. Eksperyment polegał na bombardowaniu złotej folii o grubości około 0,00004 cm przez strumień cząstek alfa, a następnie odczycie tego, jak zachowują się te cząstki po zderzeniu z folią. Detektorem był ruchomy mikroskop z soczewką pokrytą siarką cynku, o której wiadomo, że po zderzeniu z cząsteczką powstaje na nim błysk świetlny zwany scyntylacją.

W tamtym czasie uważano, że atom ma w miarę jednolicie rozłożoną masę, badacze przypuszczali więc, że cząstki promieniowania będą się jednolicie odbijać od cząstek złota lub przez nie przenikać. Eksperyment pokazał, że cząstki promieniowania nigdy nie odbijały się pod kątem prostym (maksymalnie pod kątem 87 stopni), niektóre całkowicie odbijały się od folii, jakby napotkały twardą ścianę , część odbijała się pod ostrym kątem, ale znakomita większość przenikała bezkolizyjnie przez złotą powłokę.

Na tej podstawie Rutherford zaproponował tezę o istnieniu jądra atomowego – centralnego skupiska prawie całej masy w atomie. Odbijały się bowiem tylko te cząstki, które napotykały na swojej drodze jądro, a wszystkie pozostałe, nie napotkawszy dużej przeszkody, swobodnie leciały dalej jakby srebrnej powłoki nie było.

Jego odkrycia rozpoczęły zupełnie nowy rozdział w historii fizyki. W swoim czasie był nie mniej znany niż Albert Einstein. Kiedy zmarł w 1937 roku New York Times napisał: „Był powszechnie uznany za najważniejszego badacza niekończenie złożonego wszechświata zawartego w atomie – wszechświata, który przeniknął jako pierwszy”.

 

Źródła:

Wikipedia

Nobelprize.org

https://www.mcgill.ca/about/article/sir-ernest-rutherford-1871-1937

https://rutherford.pl/informacje/doswiadczenie-rutherforda/

Źródło: archiwum noblowskie, https://www.nobelprize.org/