ERNEST RUTHERFORD: BIOGRAFI OCH HUVUDBIDRAG - VETENSKAP - 2025

Ernest Rutherford (1871-1937) var en Nya Zeelands forskare som gjorde stora bidrag till området fysik och kemi genom sina studier av radioaktivitet och atomens struktur. Han betraktas som kärnfysikens far för sina banbrytande upptäckter om atomstrukturen.

Hans bidrag till vetenskapen inkluderar upptäckten av alfa- och beta-radioaktivitet, en atommodell av atomen, radiovågdetektorn, reglerna för radioaktivt förfall och identifiering av alfapartiklar som heliumkärnor.

Biografi

Barndom och studier

Ernest Rutherford föddes den 30 augusti 1871 i Nelson, Nya Zeeland. Hans utbildning ägde rum vid University of New Zealand och senare vid University of Cambridge.

Från en ung ålder gjorde han tydlig sin förmåga och särskilt den nyfikenhet som aritmetik gav honom. Hans föräldrar märkte denna kvalitet hos honom och uppmuntrade honom att tillsammans med sina lärare fortsätta sina studier.

Han visade sig vara en föredömlig student och det var så han fick en plats på Nelson College. På denna institution hamnade han som den bästa studenten i alla ämnen.

På idrottsområdet lutade han sig mot Rugby, en sport som han också utövade på college.

Fakultet

Han utvecklade en smak för undervisning och deltog som professor vid olika universitet under hela sitt liv. Han undervisade först fysik vid McGill University i Montreal, Kanada. Han flyttade sedan till University of Manchester i England och stannade där i mer än ett decennium.

I slutet av denna långa tidsperiod tjänade han som lärare och chef för Cavendish-laboratoriet och ledde slutligen en kurs vid Royal Institution of Great Britain.

1931 uppnådde Rutherford professionell berömmelse, men detta var ett av de svåraste åren för den berömda forskaren, eftersom han förlorade sin enda dotter under förlossningen.

1937, efter okomplicerad operation, sjönk Rutherfords hälsa plötsligt. Så här dog han den 19 oktober 1937 i Cambridge, Storbritannien.

Han begravdes bredvid Isaac Newton och Kelvin, två stora karaktärer som, precis som honom, revolutionerade vetenskapen.

Bidrag till vetenskap

Upptäckte alfa- och beta-radioaktivitet

År 1898 började Rutherford sina studier på den strålning som utsänds av uran. Hans experiment ledde till att han drog slutsatsen att radioaktivitet måste ha minst två komponenter, som han kallade alfa- och beta-strålar.

Han fann att alfapartiklar är positivt laddade och att betastrålar har mer penetrerande kraft än alfastrålar. Han heter också gammastrålar.

Han upptäckte att atomer inte var oförstörbara

Tillsammans med kemisten Frederick Soddy skapade han Theory of Atom Disintegration, som involverade spontan sönderdelning av atomer i andra typer av atomer.

Upplösningen av atomerna från radioaktiva element var en viktig upptäckt vid den tiden, eftersom man fram till dess trodde att atomer var en klass av oförstörbar materia.

Tack vare hans upptäckter inom området för förfall av element och kemi med radioaktiva element vann Rutherford Nobelpriset 1908.

Utformade en atommodell av atomen

Tillsammans med forskare Geiger och Mardsen genomförde han ett av de mest kända experimenten inom vetenskapen.

Under Rutherfords ledning genomförde forskarna en serie experiment mellan 1908 och 1913, där de pekade strålar av alfapartiklar mot tunna metallskivor och mätte sedan spridningsmönstret med en lysrörsskärm.

Tack vare detta upptäckte de att även om de flesta av partiklarna flög direkt, några studsade i alla riktningar, inklusive några som återvände direkt till källan.

Detta var omöjligt att motivera med den forntida modellen av atomen, så Rutherford tolkade uppgifterna för att formulera Rutherfords atommodell 1911.

Uppfann en radiovågsdetektor

Den tyska fysikern Heinrich Hertz bevisade förekomsten av elektromagnetiska vågor i slutet av 1880-talet.

Rutherford beslutade att mäta sin effekt på magnetiserade stålnålar. Detta experiment ledde till att han uppfann en detektor för det vi nu kallar radiovågor. Denna radiomottagare blev en del av kommunikationsrevolutionen känd som trådlös telegrafi.

Rutherford förbättrade sin enhet och för en kort tid höll han världsrekordet för avståndet att elektromagnetiska vågor kunde detekteras.

Även om Rutherford överträffades av Marconi, anses hans upptäckt fortfarande vara ett viktigt bidrag på detta område.

Upptäckte atomkärnan

Genom experimenten med guldfolie upptäckte Rutherford att alla atomer innehöll en kärna där deras positiva laddning och större delen av deras massa koncentrerades.

Hans modell av atomen innehöll den nya funktionen att en hög central laddning koncentrerad i en liten volym av atomen var ansvarig för större delen av dess massa.

I sin modell kretsades kärnan av elektroner med låg massa. Denna modell fortsatte till Bohrs atommodell, som använde kvantteori.

Hans upptäckt av atomkärnan anses vara hans största bidrag till vetenskapen.

Upptäckte protonen

1917 blev han den första personen som förvandlade ett föremål till ett annat. Han konverterade kväveatomer till syreatomer genom att bombardera kväve med alfapartiklar. Detta var den första observationen av en inducerad kärnreaktion och betraktas som upptäckten av protonen.

1920 föreslog Rutherford vätekärnan som en ny partikel och fastställde termen proton för den.

Han teoretiserade neutronens existens

1921 teoretiserade han att det måste finnas en neutral partikel i atomkärnan för att kompensera för den avvisande effekten av positivt laddade protoner genom att skapa en attraktiv kärnkraft; utan några partiklar skulle kärnan kollapsa.

Av detta skäl teoretiserade Rutherford förekomsten av neutronen och fastställde den term som den är känd idag.

Neutronen upptäcktes 1932 av forskaren James Chadwick som hade studerat och arbetat med Rutherford.

Far till kärnfysik

Tack vare hans arbete på fältet, såsom att genomföra den första kärnreaktionen, bevisa arten av radioaktivt förfall som en kärnkraftsprocess och etablera atomens struktur, är han känd som kärnfysikens far.

Hans arbete var av stor betydelse för framtida forskning och utveckling på området.

Rutherford fungerade också som en inspiration och mentor för många forskare; ett stort antal av hans studenter vann vidare Nobelpriser. Han ansågs också vara den största experimentalisten sedan Faraday.

Arbete och erkännanden

1896, när radioaktivitet upptäcktes av fysikern Antoine Henri Becquerel, identifierar och etablerar Rutherford tre huvudsakliga strålningselement, som han kallade alfa-, beta- och gammastrålar, vilket visar att alfapartiklar är heliumkärnor.

Detta tillät honom att beskriva sin teori om atomstruktur, som visade sig vara den första teorin som specificerade atomen som en tät kärna och specificera att elektroner kretsar kring den.

1908 var han vinnaren av Nobelpriset i kemi och fick utnämningen av Sir 1914. Bland hans största skriftliga verk är: Radioaktivitet (1904), Strålning av radioaktiva ämnen (1930) och The New Alchemy (1937).

Forskaren utsågs till president för Royal Society mellan 1925 och 1930. Han tilldelades också Franklin-medaljen 1924.

Efter sju år, redan 1931, skulle han ha nått adeln och i sitt land erkändes han som en heroisk karaktär. Av den anledningen kände han ett stort band med sitt födelseland.

referenser

1. Ernest Rutherford: far till kärnvetenskap. Återställs från media.newz Zealand.com.
2. Ernest Rutherford - Viktiga forskare - U.s fysik Återhämtat från phys Componentesheuniverse.com.
3. Ernest Rutherfords 10 stora bidrag till vetenskap (2016) Hämtad från learndo-newtonic.com.
4. Ernest Rutherford. Återställs från wikipedia.org.