Ernest Rutherford: biografie en bijdragen van deze Nieuw-Zeelandse natuurkundige

Ernest Rutherford is een van de meest erkende onderzoekers op het gebied van natuurkunde, aangezien zijn ontdekkingen op dit gebied veelvoudig waren.

Hij was vooral geïnteresseerd in het experimentele veld, dat wil zeggen in de praktische verificatie van zijn overtuigingen, om later de theorieën te vormen. Zijn belangrijkste bijdragen waren de ontdekking van radioactieve alfa-, bèta- en gammadeeltjes; de verandering in de aard van het radioactieve element wanneer het vervalt; en het voorstel van een nieuwe structuur van het atoom, bestaande uit een kern.

In deze biografie van Ernest Rutherford zullen we de meest relevante gebeurtenissen in het leven van deze onderzoeker bespreken en de meest relevante bijdragen die hij aan de wetenschap heeft geleverd.

• Gerelateerd artikel: "Werner Heisenberg: biografie van deze Duitse theoretisch natuurkundige"

Korte biografie van Ernest Rutherford

Ernest Rutherford werd geboren op 30 augustus 1871 in Brightwater, Nieuw-Zeeland. Hij was de zoon van James Rutherford, die een boer was, en Martha Thompson die toegewijd was aan lesgeven. Zijn ouders wilden hun vele kinderen altijd een goede opleiding geven, er waren er twaalf waarvan Ernest de vierde was.

Jeugd en eerste leerjaren

Al op zeer jonge leeftijd vielen zijn hoge capaciteiten en vaardigheden op het gebied van rekenen op., een nogal nieuwsgierig kind zijn. Op deze manier kon hij het Nelson College betreden, waar hij naast academische vaardigheden ook fysieke vaardigheden kon ontwikkelen op dezelfde manier als een rugbyspeler.

Na drie jaar studeren aan het Nelson College ging hij naar het Canterbury College voor hoger onderwijs, waar hij rugby bleef beoefenen en naar wetenschapsclubs ging.

Tijdens zijn verblijf aan de universiteit begon men een glimp op te vangen van zijn hoge capaciteiten op het gebied van wetenschappelijke experimenten, die samen met zijn altijd onberispelijke academische resultaten, stelden hem in staat zijn opleiding en onderzoek voort te zetten aan de Universiteit van Nieuw-Zeeland gedurende een periode van vijf jaar.

Gezien zijn goede cijfers, na zijn afstuderen Hij had het geluk dat hij de enige beurs in Nieuw-Zeeland ontving om wiskunde te studeren, en kreeg de titel Master of Arts voor zijn goede cijfers en deelnemen aan onderzoek op het gebied van wiskunde en natuurkunde.

Later behaalde hij in 1894 een bachelor of science-graad, dus een jaar later kon hij zijn studie in Groot-Brittannië voortzetten, niet meer of minder dan in de Cavendish Laboratories in Cambridge, gerund door Joseph John Thompson, die in de wetenschap werd erkend als degene die de elektron.

In de persoonlijke sfeer, meer bepaald in de sentimentele, Voordat hij op reis ging en zich in Groot-Brittannië vestigde, verloofde hij zich met Mary Geordina Newton, een jonge vrouw die hij had ontmoet tijdens zijn verblijf in Chriscruchs.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "De 10 takken van de natuurkunde en hun kennisgebieden"

Consolidering van uw professionele leven in het wetenschappelijk veld

Gedurende de jaren dat hij in Cambridge was Hij ging verder met de studie van elektromagnetische golven en hoe deze op grote afstand konden worden opgevangen. Zijn carrière op wetenschappelijk gebied bleef vooruitgaan en slaagde erin de resultaten van zijn werk te presenteren aan de Cambridge Physical Society en deze te publiceren in het wetenschappelijke tijdschrift Filosofische transactie van de Royal Society.

Ook aan het begin van uw verblijf begon samen met zijn laboratoriumdirecteur, J.J. Thompson, de effecten te onderzoeken die worden geproduceerd door röntgenstralen die op een gas worden geprojecteerd., en ontdekte zo dat deze stralen de lucht zouden kunnen ioniseren, wat aanleiding zou kunnen geven tot een groot aantal geladen deeltjes, die zowel positief als negatief kunnen zijn en deze recombineren waardoor atomen ontstaan neutrale.

Dus bedacht hij ook een techniek om de snelheid van ionen en hun snelheid van te meten recombinatie, een proces dat in strijd is met ionisatie, waarbij elektronen zich verenigen met ionen positief.

Gezien de voortdurende onderzoeken en ontdekkingen die hij deed, nam zijn erkenning op wetenschappelijk gebied toe. Zodat, in 1898 werd de mogelijkheid geopperd om les te geven aan de McGill University in Montreal, Canada., waar het tot 1907 zal blijven. Door deze nieuwe verandering kon hij in 1900 in Nieuw-Zeeland eindelijk trouwen met zijn verloofde Mary Newton. In 1901 verwelkomde hij zijn eerste en enige dochter, Eileen genaamd.

• Gerelateerd artikel: "De 5 tijdperken van de geschiedenis (en hun kenmerken)"

Onderzoek op het gebied van radioactiviteit

Tijdens zijn verblijf in Montreal raakte hij geïnteresseerd in de studie van radioactiviteit, want in 1896 had de Franse natuurkundige Henri Becquerel ontdekt dat uranium een ​​straling uitstraalde die tot dan toe niet was waargenomen. Dus drie jaar later, in 1899, bestudeerde Rutherford hoe deze uraniumstraling de lucht kon ioniseren. observeerde hoe de straling door verschillende metalen platen drong waarmee het het element omhulde radioactief.

In aanvulling, kon drie verschillende soorten straling waarnemen en benoemen die door uranium worden uitgezonden: degene die het meest doordrong, beta genoemd, en degene die minder deed, genaamd alfa, en een derde genaamd gamma, die zeer energetische stralen uitstraalt.

Zijn onderzoek zou zich nu richten op het chemische element thorium, ontdekken dat het ook straling afgeeft en dat het na een tijdje exponentieel afneemt, waardoor hij in 1900 een nieuw concept kon presenteren: de periode van radioactieve elementen.

Gezien deze nieuwe ontdekkingen concludeerde Rutherford in 1902 samen met Frederick Soddy dat: thorium verdrijft radioactieve atomen en dat deze emissie verband houdt met een verval van het element chemisch, dus formuleerde de theorie van natuurlijke radioactiviteit, die de spontane transformatie van de elementen verklaarde.

In 1904 kende de Royal Society hem de Rumford-medaille toe, een beloning en erkenning van de belangrijke ontdekkingen die deze wetenschapper tot dusver had gedaan. In dit zelfde jaar publiceerde het boek getiteld "Radioactivity", waarin onder andere de onzekerheid van het principe van onveranderlijkheid van materie werd aangetoond, aangezien de radioactieve elementen, terwijl ze straling uitstraalden, werden omgezet in een nieuw element met andere chemische eigenschappen.

Rutherford geloofde dat desintegraties plaatsvonden in de kern van de aarde die de oorzaak zouden zijn van het constant houden van de temperatuur van de planeet. Zo zou hij samenwerken met Otto Hahn, die de kernsplijting van uranium en thorium ontdekte.

In 1907 verhuisde hij naar Manchester, waar hij werd toegelaten als professor aan de universiteit van deze stad. Op deze manier begonnen samen te werken met Hans Geiger, en samen waren ze in staat om alfadeeltjes te detecteren die werden uitgestoten door radioactieve stoffen; Op basis van deze onderzoekslijn konden ze het getal van Avogadro, dat verwijst naar het aantal deeltjes waaruit een stof bestaat, op een directere manier schatten.

Het was een jaar later, in 1908, toen hij kon bevestigen wat hij eerder had aangenomen; dat de al genoemde alfadeeltjes, wanneer ze hun lading kwijtraken, heliumatomen worden. Deze ontdekking betekende dat hij datzelfde jaar de Nobelprijs voor de Scheikunde won.

Een van zijn belangrijkste bijdragen aan de wetenschap was de formulering van een nieuw atoommodel in 1911, bekend als het atoommodel van Rutherford., waar het het bestaan ​​van een kern in de atomen doet toenemen, die zou worden gevormd door de lading positief en gevormd door bijna alle massa, omgeven door een korst of schil van elektronen, lading negatief.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Marie Curie: biografie van deze baanbrekende onderzoeker van radioactiviteit"

Eerste Wereldoorlog podium

Tijdens de periode van de Eerste Wereldoorlog (1914 -1918) de natuurkundige richtte zich op het helpen detecteren van onderzeeërs met behulp van geluidsgolven. Na de oorlog, al in 1919, ging hij verder met de studie van alfadeeltjes en atomen, in dit geval stikstof, waargenomen hoe stikstof wordt omgezet in zuurstof door alfadeeltjes te absorberen, waardoor de eerste transmutatie wordt bereikt kunstmatig.

Bij zijn terugkeer naar Cambridge in 1919 werd hij directeur van het Cavendish Laboratory, ter vervanging van J.J. Thomson. Het is in deze periode dat zijn bijdragen en invloeden op het gebied van kernfysica het grootst waren.

Onder de beroemde natuurkundigen die tijdens het leiderschap van Rutherford in het laboratorium hebben gestudeerd, is het de moeite waard om James Chadwick te benadrukken, die het bestaan ​​van het neutron ontdekte; Niels Bohr, die verifieerde dat het atoommodel van Rutherford stabiel was, en Robert Oppenheimer, beschouwden de maker van de atoombom.

• Gerelateerd artikel: "De 4 belangrijkste soorten wetenschap (en hun onderzoeksgebieden)"

Laatste jaren van het leven

Tijdens zijn verblijf in het Cavendish Laboratory, dat wordt beschouwd als de meest welvarende tijd van de natuurkundige, de gouden eeuw, ontving hij ook meerdere onderscheidingen.

Vijf jaar (1925-1930) was hij voorzitter van de Royal Society, een vereniging waar hij lid was sinds 1903 en werd bekroond met de Franklin Medal in 1924 en de Faraday Medal in 1936. Bovendien werd hij in 1931 benoemd tot Baron Rutherford van Nelson, die al sinds 1914 de titel Sir had. Hoewel al deze erkenningen en vreugden zouden worden ingekort door de dood van zijn enige dochter, Eileen, in 1930, met slechts 29 jaar oud.

Ook tijdens deze periode met James Chadwick en Charles Drummond Ellis hij publiceerde het boek "Straling van radioactieve stoffen" in 1930, en zeven jaar later schreef hij het werk "The New Alchemy".

Ernest Rutherford stierf op 19 oktober 1937, nadat hij niet volledig was hersteld en plotseling verslechterde van een operatie. Zijn stoffelijk overschot werd bijgezet in Westminster Abbey, waardoor hij een ereplaats kreeg naast Isaac Newton en William Thomson.