ERNEST RUTHERFORD: BIOGRAFIJA IN GLAVNI PRISPEVKI - ZNANOST - 2025

Ernest Rutherford (1871-1937) je bil novozelandski znanstvenik, ki je veliko prispeval na področju fizike in kemije s svojimi študijami radioaktivnosti in strukture atoma. Za pionirska odkritja o strukturi atoma velja za očeta jedrske fizike.

Njegovi prispevki k znanosti vključujejo odkrivanje alfa in beta radioaktivnosti, atomski model atoma, detektor radio valov, pravila radioaktivnega razpada in identifikacijo alfa delcev kot helijevih jeder.

Življenjepis

Otroštvo in študij

Ernest Rutherford se je rodil 30. avgusta 1871 v mestu Nelson na Novi Zelandiji. Izobraževanje se je odvijalo na Univerzi na Novi Zelandiji in kasneje na Univerzi v Cambridgeu.

Že od malih nog je razkril svojo sposobnost in predvsem radovednost, ki jo je v njem vzbudila aritmetika. Starši so to kakovost opazili pri njem in ga skupaj z učitelji spodbudili k nadaljevanju študija.

Izkazal se je za vzornega študenta in tako je dobil mesto na kolidžu Nelson. V tej ustanovi je končal kot najboljši študent vseh predmetov.

Na športnem področju se je nagnil k ragbiju, športu, ki ga je prakticiral tudi v kolidžu.

Fakulteta

Razvil je okus za poučevanje in je celo življenje sodeloval kot profesor na različnih univerzah. Najprej je poučeval fiziko na univerzi McGill v Montrealu v Kanadi. Nato se je preselil na univerzo v Manchester v Angliji in tam ostal več kot desetletje.

Po koncu tega dolgega obdobja je služboval kot učitelj in direktor laboratorija Cavendish in končno vodil tečaj na Kraljevi instituciji Velike Britanije.

Leta 1931 je Rutherford dosegel poklicno slavo, vendar je bilo to za najznačilnejšega znanstvenika eno najtežjih let, saj je med porodom izgubil edino hčer.

Leta 1937 se je po nezapletenih operacijah zdravje Rutherforda nenadoma poslabšalo. Tako je umrl 19. oktobra 1937 v Cambridgeu v Veliki Britaniji.

Pokopan je bil poleg Isaaca Newtona in Kelvina, dva velika lika, ki sta tako kot on revolucionirala znanost.

Prispevki k znanosti

Odkrita radioaktivnost alfa in beta

Leta 1898 je Rutherford začel študije sevanja, ki ga oddaja uran. Njegovi poskusi so ga pripeljali do zaključka, da mora imeti radioaktivnost vsaj dve komponenti, ki ju je imenoval alfa in beta žarke.

Ugotovil je, da so alfa delci pozitivno nabiti in da imajo beta žarki večjo prodorno moč kot alfa žarki. Poimenoval je tudi gama žarke.

Odkril je, da atomi niso neuničljivi

Skupaj s kemikom Frederickom Soddyjem je ustvaril Teorijo o razpadu atomov, ki je vključevala spontani razpad atomov na druge vrste atomov.

Razpad atomov radioaktivnih elementov je bil takrat ključno odkritje, saj je do takrat veljalo, da so atomi razred neuničljive snovi.

Zahvaljujoč svojim odkritjem na področju propadanja elementov in kemiji radioaktivnih elementov je Rutherford leta 1908 dobil Nobelovo nagrado.

Formuliral je atomski model atoma

Skupaj z znanstvenikoma Geigerjem in Mardsenom je izvedel enega najbolj znanih eksperimentov v znanosti.

Pod vodstvom Rutherforda so znanstveniki med letoma 1908 in 1913 izvedli vrsto poskusov, kjer so na tanke kovinske ploskve usmerili snope alfa delcev in nato s fluorescentnim zaslonom izmerili razpršeni vzorec.

Zahvaljujoč temu so odkrili, da čeprav večina delcev leti neposredno, nekateri odskočijo v vse smeri, vključno z nekaterimi, ki so se vrnili neposredno k izvoru.

To ni bilo mogoče utemeljiti s starodavnim modelom atoma, zato je Rutherford leta 1911 podatke interpretiral tako, da je oblikoval Rutherfordov atomski model.

Izumljen je detektor radijskih valov

Nemški fizik Heinrich Hertz je v poznih 1880-ih dokazal obstoj elektromagnetnih valov.

Rutherford se je odločil izmeriti svoj učinek na magnetizirane jeklene igle. Ta poskus ga je privedel do tega, da je izumil detektor za tisto, čemur danes pravimo radijski valovi. Ta radijski sprejemnik je postal del komunikacijske revolucije, znane kot brezžična telegrafija.

Rutherford je izboljšal svojo napravo in za kratek čas je držal svetovni rekord glede razdalje, ki jo je bilo mogoče zaznati elektromagnetnih valov.

Čeprav je Rutherford presegel Marconi, njegovo odkritje še vedno velja za pomemben prispevek na tem področju.

Odkril je atomsko jedro

Skozi eksperimente z zlato folijo je Rutherford odkril, da vsi atomi vsebujejo jedro, kjer je koncentriran njihov pozitivni naboj in večina njihove mase.

Njegov model atoma je vseboval novo lastnost, da je velik del osrednjega naboja, koncentriranega v majhnem volumnu atoma, odgovoren za večino njegove mase.

V njegovem modelu so jedro obkrožali elektroni z majhno maso. Ta model je nadaljeval z Bohrovim atomskim modelom, ki je uporabil kvantno teorijo.

Njegovo odkritje atomskega jedra velja za njegov največji prispevek k znanosti.

Odkril je protone

Leta 1917 je postal prva oseba, ki je en predmet preoblikovala v drugega. Pretvoril je dušikove atome v atome kisika z bombardiranjem dušika z alfa delci. To je bilo prvo opazovanje inducirane jedrske reakcije in velja za odkritje protona.

Leta 1920 je Rutherford kot novo delce predlagal jedro vodika in zanj vzpostavil izraz proton.

Teoretiziral je obstoj nevtrona

Leta 1921 je teoretiziral, da mora biti v jedru atoma nevtralen delček, ki kompenzira odbojni učinek pozitivno nabitih protonov z ustvarjanjem privlačne jedrske sile; brez delcev bi se jedro zrušilo.

Zaradi tega je Rutherford teoretiziral obstoj nevtrona in določil izraz, s katerim je danes znan.

Neutron je leta 1932 odkril znanstvenik James Chadwick, ki je študiral in sodeloval z Rutherfordom.

Oče jedrske fizike

Zahvaljujoč svojemu delu na terenu, kot je vodenje prve jedrske reakcije, dokazovanje narave radioaktivnega razpada kot jedrskega procesa in vzpostavitev strukture atoma, je znan kot oče jedrske fizike.

Njegovo delo je imelo velik pomen pri prihodnjih raziskavah in razvoju na tem področju.

Rutherford je služil tudi kot navdih in mentor mnogim znanstvenikom; veliko število njegovih študentov je nadaljevalo z Nobelovimi nagradami. Od Faradayja je veljal tudi za največjega eksperimentalca.

Delo in priznanja

Leta 1896, ko je radioaktivnost odkril fizik Antoine Henri Becquerel, Rutherford identificira in vzpostavi tri glavne elemente sevanja, ki jih je poimenoval alfa, beta in gama žarke ter tako dokazal, da so alfa delci helijeva jedra.

To mu je omogočilo opisati svojo teorijo atomske zgradbe, ki se je izkazala za prvo teorijo, ki je atom podrobno opisala kot gosto jedro in določila, da se okoli njega vrtijo elektroni.

Leta 1908 je bil dobitnik Nobelove nagrade za kemijo in imenovanje Sir je dobil leta 1914. Med njegovimi največjimi pisnimi deli so: Radioaktivnost (1904), Sevanje radioaktivnih snovi (1930) in Nova alkemija (1937).

Znanstvenik je bil imenovan za predsednika kraljeve družbe med letoma 1925 in 1930. Leta 1924 so mu podelili tudi Franklinovo medaljo.

Po sedmih letih, že do leta 1931, bi dosegel plemstvo in v svoji državi je bil prepoznan kot junaški lik. Zaradi tega se je počutil v veliki vezi s svojo državo rojstva.

Reference

1. Ernest Rutherford: oče jedrske znanosti. Pridobljeno iz media.newzealand.com.
2. Ernest Rutherford - Pomembni znanstveniki - fizika Združenih držav Amerike, pridobljena iz portala Phys Componentesheuniverse.com.
3. 10 glavnih prispevkov znanosti (Ernest Rutherford) k znanosti (2016) Pridobljeno s strani Learndo-newtonic.com.
4. Ernest Rutherford. Pridobljeno iz wikipedia.org.