Ernest Rutherford Biografi

Synopsis

Kemist och fysiker Ernest Rutherford föddes den 30 augusti 1871 i Spring Grove, Nya Zeeland. Rutherford, en pionjär inom kärnfysik och den första som delade atomen, tilldelades Nobelpriset i kemi 1908 för sin teori om atomstruktur. Döptes & # x201C; Father of the Nuclear Age, & # x201D; Rutherford dog i Cambridge, England, den 19 oktober 1937 av ett kvalt brok.

Tidigt liv

Ernest Rutherford föddes på landsbygden Spring Grove på South Island i Nya Zeeland den 30 augusti 1871. Han var den fjärde av 12 barn och den andra sonen. Hans far, James, hade liten utbildning och kämpade för att försörja den stora familjen på en linfräsarinkomst. Ernests mor Martha arbetade som lärare. Hon trodde att kunskap var makt och lägger en stor tonvikt på sina barns utbildning.

Som barn, Ernest, vars familj kallade honom & # x201C; Ern, & # x201D; tillbringade större delen av sin tid efter skolan med att mjölka kor och hjälpa till med andra sysslor på familjegården. Helgerna tillbringade simning i bäcken med hans bröder. Eftersom pengarna var snäva, hittade Rutherford uppfinningsrika sätt att övervinna hans familj ekonomiska utmaningar, inklusive fågelbo för att tjäna pengar för sina drakflygartiklar. & # x201C; Vi har inte & # x2019; t pengarna, så vi & # x2019; vi måste tänka, & # x201D; var Rutherford's motto vid den tiden.

Vid 10 års ålder fick Rutherford sin första vetenskapsbok på Foxhill School. Det var ett avgörande ögonblick för Rutherford, med tanke på att boken inspirerade hans allra första vetenskapliga experiment. Den unga Rutherford konstruerade en miniatyrkanon, som för hans familj överraskning snabbt och oväntat exploderade. Trots utfallet förblev Rutherfords intresse för akademiker oförändrat. 1887 fick han ett stipendium för att gå på Nelson Collegiate School, en privat gymnasieskola där han skulle gå ombord och spela rugby fram till 1889.

År 1890 landade Rutherford ytterligare ett stipendium & denna gång till Canterbury College i Christchurch, Nya Zeeland. Vid Canterbury College drivde Rutherford's professorer hans entusiasm för att söka konkreta bevis genom vetenskapligt experiment. Rutherford fick både sin kandidatexamen och sina Master of Arts-grader där och lyckades uppnå förstklassig utbildning i matematik och naturvetenskap. År 1894, fortfarande på Canterbury, genomförde Rutherford oberoende forskning om förmågan hos högfrekvent elektrisk urladdning att magnetisera järn. Hans forskning fick honom en kandidatexamen på bara ett års tid. Under samma år träffades Rutherford och blev kär i sin hyresvärdinna's dotter, Mary Newton. Paret gifte sig 1900 och välkomnade senare en dotter som de kallade Eileen.

Forskning och upptäckter

År 1895, som den första forskningsstudenten vid University of Cambridge & # x2019; s Cavendish Laboratory i London, identifierade Rutherford ett enklare och mer kommersiellt genomförbart sätt att upptäcka radiovågor än tidigare hade fastställts av den tyska fysikern Heinrich Hertz.

Även medan han vid Cavendish Laboratory bjöd Rutherford in av professor J.J. Thomson samarbetar om en studie av röntgenstrålar. Den tyska fysikern Wilhelm Conrad Röntgen hade upptäckt röntgenstrålar bara månader innan Rutherford anlände till Cavendish, och röntgenbilder var ett hett ämne bland forskare. Tillsammans studerade Rutherford och Thomson effekterna av röntgenstrålar på konduktiviteten hos gaser, vilket resulterade i ett papper om att dela atomer och molekyler i joner. Medan Thomson fortsatte med att undersöka vad som senare skulle kallas en elektron, tittade Rutherford närmare på jonproducerande strålningar.

Med fokus på uran upptäckte Rutherford att placering av den nära folie resulterade i att en typ av strålning lätt blöts upp eller blockerades, medan en annan typ inte hade problem med att tränga igenom samma folie. Han märkte de två strålningstyperna & # x201C; alpha & # x201D; och & # x201C; beta. & # x201D; Som det visar sig var alfapartikeln identisk med kärnan i en heliumatom. Betapartikeln var faktiskt densamma som en elektron eller positron.

Rutherford lämnade Cambridge 1902 och tog ett professorat vid McGill University i Montreal. Vid McGill 1903 introducerade Rutherford och kollegan Frederick Soddy sin sönderdelningsteori för radioaktivitet, som hävdade att radioaktiv energi utsändes inifrån en atom och att när alfa- och beta-partiklar släpptes samtidigt orsakade de en kemisk förändring mellan element. Rutherford och Yale Professor Bertram Borden Boltwood fortsatte att kategorisera radioaktiva element i vad de kallade en & # x201C; förfallsserie. & # X201D; Rutherford krediterades också med att upptäcka den radioaktiva gasradonen när han var på McGill. Genom att uppnå berömmelse för sina bidrag till förståelsen av radioelement, blev Rutherford en aktiv talare, publicerade många tidskriftsartiklar och skrev den mest uppskattade läroboken i tiden om radioaktivitet.

1907 återvände Rutherford till England och övergick till ett professorat vid University of Manchester. Genom ytterligare experiment med avfyra av alfapartiklar på folie gjorde Rutherford den banbrytande upptäckten att nästan den totala massan av en atom är koncentrerad i en kärna. Därigenom födde han den nukleära modellen, en upptäckt som markerade början av kärnfysik och slutligen banade vägen för uppfinningen av atombomben. Dopade noggrant & # x201C; far till kärnåldern, & # x201D; Rutherford fick Nobelpriset för kemi 1908.

Med tillkomsten av första världskriget riktade Rutherford sin uppmärksamhet mot antisubmarinforskning. År 1919 hade han gjort en annan monumental upptäckt: hur han på ett konstant sätt kan framkalla en kärnreaktion Kärnreaktioner var Rutherford & # x2019: s huvudfokus för resten av hans vetenskapliga karriär.

Död och arv

Rutherford belönades med otaliga utmärkelser under sin karriär, inklusive flera hedersgrader och stipendier från organisationer som Institution of Electrical Engineers. 1914 blev han riddare. 1931 höjdes han till peerage och beviljade titeln Baron Rutherford of Nelson. Han valdes också till president för Institutet för fysik samma år.

Den 19 oktober 1937 dog Baron Rutherford i Cambridge, England vid en ålder av 66 på grund av komplikationerna av ett kvalt brok. Forskaren, som hade fått smeknamnet & # x201C; Crocodile & # x201D; av hans kollegor för att alltid ha sett framåt, begravdes i Westminster Abbey.

År innan han dog, under första världskriget, sa Rutherford att han hoppades att forskare inte skulle lära sig att utvinna atomenergi förrän & # x201C; mannen levde i fred med sina grannar. & # X201D; Upptäckten av kärnklyvning gjordes faktiskt bara två år efter hans död och resulterade så småningom i det Rutherford fruktade & # x2014; användning av kärnkraft för att bygga krigsvapen.

Många av Rutherfords upptäckter blev också grunden för European Organization for Nuclear Research & # x2019; s konstruktion av Large Hadron Collider. Large Hadron Collider började krossa atompartiklar i maj 2010. Den har sedan dess använts för att besvara grundläggande frågor om fysik, av forskare som delar i Rutherford & # x2019; tendens till framtänkande och hans obevekliga sökning efter bevis genom vetenskaplig utforskning.