ERNEST RUTHERFORD: ŽIVOTOPIS A HLAVNÍ PŘÍSPĚVKY - VĚDA - 2025

Ernest Rutherford (1871-1937) byl vědec z Nového Zélandu, který prostřednictvím studií radioaktivity a struktury atomu významně přispěl do oblasti fyziky a chemie. On je považován za otce jaderné fyziky pro jeho průkopnické objevy o atomové struktuře.

Mezi jeho příspěvky k vědě patří objev radioaktivity alfa a beta, atomový model atomu, detektor radiové vlny, pravidla radioaktivního rozpadu a identifikace alfa částic jako jader helia.

Životopis

Dětství a studium

Ernest Rutherford se narodil 30. srpna 1871 v Nelsonu na Novém Zélandu. Jeho vzdělání se uskutečnilo na University of New Zealand a později na University of Cambridge.

Od mladého věku prokázal svou schopnost a zejména zvědavost, kterou v něm aritmetika vyvolala. Jeho rodiče v něm zaznamenali tuto kvalitu a spolu se svými učiteli ho povzbudili, aby pokračoval ve studiu.

Ukázalo se, že je příkladným studentem, a tak získal místo na Nelson College. V této instituci skončil jako nejlepší student ve všech předmětech.

V oblasti sportu se naklonil k Rugby, sportu, který také praktikoval na vysoké škole.

Fakulta

Vyvinul chuť k výuce a během svého života se účastnil jako profesor na různých univerzitách. Nejprve vyučoval fyziku na McGill University v Montrealu v Kanadě. Poté se přestěhoval na University of Manchester v Anglii a zůstal tam déle než deset let.

Na konci tohoto dlouhého období působil jako učitel a ředitel laboratoře Cavendish a nakonec řídil kurz na Královské instituci Velké Británie.

V 1931 Rutherford dosáhl profesionální slávy, nicméně, toto bylo jeden z nejtěžších roků pro renomovaného vědce, protože on ztratil jeho jedinou dceru během porodu.

V roce 1937, po nekomplikované operaci, Rutherfordovo zdraví náhle pokleslo. Takto zemřel 19. října 1937 v britském Cambridge.

Byl pohřben vedle Isaaca Newtona a Kelvina, dvou velkých postav, které stejně jako on revolucionizovaly vědu.

Příspěvky do vědy

Objevená alfa a beta radioaktivita

V 1898, Rutherford začal jeho studie o radiaci emitovaném uranem. Jeho experimenty ho vedly k závěru, že radioaktivita musí mít alespoň dvě složky, které nazýval alfa a beta paprsky.

Zjistil, že alfa částice jsou pozitivně nabité a že beta paprsky mají větší penetrační sílu než alfa paprsky. Také pojmenoval gama paprsky.

Zjistil, že atomy nejsou nezničitelné

Společně s chemikem Frederickem Soddym vytvořil teorii rozpadu atomů, zahrnující spontánní rozpad atomů na jiné typy atomů.

Rozpad atomů radioaktivních prvků byl v té době klíčovým objevem, protože do té doby se věřilo, že atomy jsou třídou nezničitelných látek.

Díky jeho objevům v oblasti rozkladu prvků a v chemii radioaktivních prvků získal Rutherford Nobelovu cenu v roce 1908.

Formuloval atomový model atomu

Spolu s vědci Geigerem a Mardsenem provedl jeden z nejslavnějších experimentů ve vědě.

Pod Rutherfordovým vedením vědci provedli sérii experimentů mezi lety 1908 a 1913, kdy namířili paprsky alfa částic na tenké plechy a pak změřili rozprostření pomocí fluorescenční obrazovky.

Díky tomu zjistili, že ačkoli většina částic létala přímo, některé se odrazily ve všech směrech, včetně těch, které se vrátily přímo ke zdroji.

To nebylo možné ospravedlnit starodávným modelem atomu, takže Rutherford interpretoval data k formulaci Rutherfordova atomového modelu v roce 1911.

Vynalezl detektor radiové vlny

Německý fyzik Heinrich Hertz dokázal existenci elektromagnetických vln na konci 80. let 20. století.

Rutherford se rozhodl změřit svůj účinek na magnetizované ocelové jehly. Tento experiment ho vedl k tomu, aby vymyslel detektor toho, čemu nyní říkáme rádiové vlny. Tento rádiový přijímač se stal součástí komunikační revoluce známé jako bezdrátová telegrafie.

Rutherford vylepšil své zařízení a na krátkou dobu držel světový rekord v dálce, aby bylo možné detekovat elektromagnetické vlny.

Ačkoli Rutherford byl překonán Marconi, jeho objev je ještě považován za důležitý příspěvek v této oblasti.

Objevil atomové jádro

Prostřednictvím experimentů na zlaté fólii Rutherford objevil, že všechny atomy obsahovaly jádro, kde se soustředil jejich kladný náboj a většina jejich hmoty.

Jeho model atomu obsahoval novou vlastnost, že za velkou část své hmotnosti byl zodpovědný vysoký centrální náboj soustředěný v malém objemu atomu.

V jeho modelu bylo jádro obíháno elektrony s nízkou hmotností. Tento model pokračoval k Bohrovu atomovému modelu, který aplikoval kvantovou teorii.

Jeho objev atomového jádra je považován za jeho největší přínos pro vědu.

Objevil proton

V roce 1917 se stal prvním člověkem, který změnil jednu položku na druhou. Atomy dusíku převedl na atomy kyslíku bombardováním dusíku alfa částicemi. Toto bylo první pozorování indukované jaderné reakce a je považováno za objev protonu.

V roce 1920 navrhl Rutherford atom vodíku jako novou částici a vytvořil pro něj termín proton.

Teorizoval existenci neutronu

V 1921 on teoretizoval, že tam musí být neutrální částice v jádru atomu kompenzovat odpudivý účinek pozitivně nabitých protonů vytvořením atraktivní nukleární síly; bez jakýchkoli částic by se jádro zhroutilo.

Z tohoto důvodu Rutherford teoretizoval existenci neutronu a stanovil termín, kterým je dnes znám.

Neutron byl objeven v roce 1932 vědcem Jamesem Chadwickem, který studoval a pracoval s Rutherfordem.

Otec jaderné fyziky

Díky své práci v terénu, jako je provádění první jaderné reakce, prokázání povahy radioaktivního rozpadu jako jaderného procesu a vytvoření struktury atomu, je známý jako otec jaderné fyziky.

Jeho práce měla velký význam pro budoucí výzkum a vývoj v této oblasti.

Rutherford také sloužil jako inspirace a mentor mnoha vědcům; velký počet jeho studentů pokračoval vyhrávat Nobelovy ceny. Byl také považován za největšího experimentátora od Faradaye.

Práce a uznání

V roce 1896, kdy byla objevena radioaktivita fyzikem Antoine Henri Becquerelem, Rutherford identifikoval a zavedl tři hlavní prvky záření, které pojmenoval alfa, beta a gama paprsky, čímž prokázal, že alfa částice jsou jádra helia.

To mu umožnilo popsat jeho teorii atomové struktury, která se ukázala jako první teorie, která podrobně popsala atom jako husté jádro a určila, že se kolem něj točí elektrony.

V roce 1908 byl nositelem Nobelovy ceny za chemii a v roce 1914 získal jmenování Sira. Mezi jeho největší písemná díla patří: Radioaktivita (1904), Radiace radioaktivních látek (1930) a Nová alchymie (1937).

V letech 1925 až 1930 byl vědcem jmenován prezidentem Královské společnosti. V roce 1924 byl také vyznamenán Franklinovou medailí.

Po sedmi letech, již v roce 1931, by dosáhl šlechty a ve své zemi byl uznán za hrdinskou postavu. Z tohoto důvodu cítil velké pouto se svou rodnou zemí.

Reference

1. Ernest Rutherford: otec jaderné vědy. Obnoveno z media.newzealand.com.
2. Ernest Rutherford - důležití vědci - fyzika U. Obnovena z fyziky Componentesheuniverse.com.
3. 10 hlavních příspěvků Ernesta Rutherforda pro vědu (2016) Citováno z Learndo-newtonic.com.
4. Ernest Rutherford. Obnoveno z wikipedia.org.