Ърнест Ръдърфорд — откривател на атомното ядро и Нобелов лауреат

Живот и открития на Ърнест Ръдърфорд — Нобелов лауреат и баща на ядрената физика, който откри атомното ядро, радиационните частици и първата ядрена трансмутация.

Ърнест Ръдърфорд, 1-ви барон Ръдърфорд от Нелсън, OM, PC, FRS (30 август 1871 г. - 19 октомври 1937 г.) е британски учен, роден в Нова Зеландия, който през 1908 г. получава Нобелова награда захимияработата си в областта на ядрената физика и за теорията за строежа на атома.

Ръдърфорд е един от първите изследователи в областта на ядрената физика след откриването на радиацията от френския физик Анри Бекерел през 1896 г. Ръдърфорд открива периода на полуразпад на радиоактивните вещества и трите части на радиацията, които нарича Алфа, Бета и Гама. Той също така открива, че алфа частиците са ядрата на хелия. Експериментът на Гайгер-Марсден на Ръдърфорд води до това, което знаем днес за атомната структура, при която атомът представлява ядро, а електроните обикалят около него.

През 1919 г. Ръдърфорд прави първата в света изкуствена ядрена реакция, като вкарва алфа-частици в азотен газ и създава частици от кислородни изотопи и протони. Това е ядрена трансмутация, при която азотният газ се превръща в кислороден газ.

Ръдърфорд е ръководител на Кавендишката лаборатория в Кеймбридж. Той доказва съществуването на ядрото и че то се състои от протони и неутрони. През 1932 г. Джеймс Чадуик прави експеримент в Кавендишката лаборатория, който показва, че Ръдърфорд е бил прав.

На негово име е кръстен колежът "Рутърфорд" в Окланд, Нова Зеландия.

Ранен живот и образование

Ърнест Ръдърфорд е роден близо до град Нелсън, Нова Зеландия. Учиш и получава силна основа в математиката и физиката в местните училища и в университета на Кентърбъри (Canterbury College). Благодарение на стипендии и отличните си резултати, той заминава за Великобритания, където започва научна кариера в един от водещите изследователски центрове на своето време.

Основни открития в областта на радиацията

Ръдърфорд е сред първите учени, които систематично изследват радиоактивността. Той въвежда понятията за различните видове лъчение (алфа, бета и гама) и измерва периодите на полуразпад за редица радиоактивни елементи. Работата му показва, че радиоактивният разпад е статистически процес с характерни времена на разграждане, което има дълбоки последици за ядрената физика и за приложни дисциплини като геологическото датиране.

Експериментът с разсейването (златно фолио) и моделът на атома

Най-известният принос на Ръдърфорд е изводът, че масата и положителният заряд на атома са концентрирани в малко, много плътно ядро. Това идва от експериментите на Ханс Гайгер и Ернест Марсден под ръководството на Ръдърфорд, при които потоци алфа-частици са насочвани към много тънко златно фолио. Наблюдаваните големи отклонения на частиците са несъвместими с тогавашния "пудингов" модел на атома и налагат нова картина: почти цялата маса е събрана в малка централна област — ядрото — около която електроните обикалят. Тази идея открива пътя към по-нататъшните модели на атома (например моделът на Бор) и към математическото описание на разсейването, известно като формула на Ръдърфорд за разсейване.

Изкуствени ядрени реакции и трансмутация

През 1919 г. Ръдърфорд извършва първата регистрирана изкуствена ядрена трансмутация: при облъчване на азот с алфа-частици се образуват кислород и протон. Това изследване доказва, че е възможно да се променя съставът на ядрата чрез сблъскване с други частици — основополагаща идея за по-късните разработки в ядрената енергетика и ядрените технологии.

Роля като ръководител и учител

Ръдърфорд е известен не само като експериментатор, но и като ръководител на лаборатории и наставник на множество студенти, които по-късно стават водещи учени. Той ръководи изследователски групи в Макгил (Канада), в Манчестър и по-късно в Кавендишката лаборатория в Кеймбридж. Под негово влияние се формират много важни изследователски школи в ядрената и атомната физика.

Награди, почести и наследство

За приноса си Ръдърфорд получава множество отличия, сред които Нобелова награда за химия (1908) — за изследванията върху радиацията и разпадането на елементите. През живота си е носител на високи почетни звания и награди, а след смъртта му научната общност го помни като "бащата на ядрената физика". Той умира през 1937 г. в Кеймбридж и е погребан в Уестминстърското абатство.

Памет и наименования

На негово име са кръстени институции и учебни заведения, сред които упоменатият в оригиналния текст колеж "Рутърфорд" в Окланд. Името му остава в историята не само заради конкретните открития, но и заради методологията и практиките на експерименталната физика, които той развива и предава на следващите поколения учени.

Въпроси и отговори

В: Кой е бил Ърнест Ръдърфорд?

В: Кога е роден?

В: За какво печели Нобеловата награда за химия?

В: Каква титла получава?

В: Откъде е родом?

В: Кога умира?

Търсене по буква