Ernest Rutherford
Ernest Rutherford, 1. Baron Rutherford of Nelson war ein Neuseeländischer Chemiker, bekannt geworden als der „Vater der Kernphysik“. Im Jahr 1911 entdeckte er als erster, dass Atome einen kleinen geladenen Kern haben, der von weitgehend leerem Raum umgeben ist und von winzigen Elektronen umkreist wird, die als Rutherford-Modell (oder Planetenmodell) des Atoms bekannt wurden., Ihm wird auch die Entdeckung des Protons im Jahr 1919 zugeschrieben und die Existenz des Neutrons vermutet. Er erhielt 1908 den Nobelpreis für Chemie „für seine Untersuchungen zum Zerfall der Elemente und zur Chemie radioaktiver Substanzen“.august 1871 in Spring Grove (heute Brightwater) in der Nähe von Nelson, Neuseeland, als viertes von zwölf Kindern eines schottischen Bauern und eines englischen Lehrers geboren., Im Alter von 16 Jahren erhielt er ein Stipendium für ein Studium am Canterbury College der University of New Zealand in Wellington im Jahr 1889. Er schloss 1893 mit einem MA ab, mit einem doppelten ersten in Mathematik und Physik.= = Werdegang = = Er studierte zunächst am Canterbury College, bevor er 1895 nach England reiste, um dort am Cavendish Laboratory der University of Cambridge ein Postgraduiertenstudium zu absolvieren., Thompson (bald der Entdecker des Elektrons zu werden). Während Rutherfords Untersuchung der Radioaktivität in Cambridge erfand er einen genialen Detektor für elektromagnetische Wellen und prägte die Begriffe „Alpha“ und „Beta“, um die beiden verschiedenen Arten von Strahlung zu beschreiben, die von Thorium und Uran emittiert werden. 1897 erhielt er einen BA Research Degree und das Coutts-Trotter Studentship des Trinity College in Cambridge.
1898 wurde Rutherford auf den freien Lehrstuhl für Physik an der McGill University in Montreal, Kanada, berufen., Im Jahr 1900 heiratete er Mary Georgina Newton, und sie hatten eine Tochter, Eileen Mary, im nächsten Jahr.
Während seiner neun Jahre in Montreal arbeitete Rutherford mit dem jungen Frederick Soddy (Nobelpreisträger für Chemie 1921) an bahnbrechenden Forschungen zur Umwandlung von Elementen zusammen. Seine“ Zerfallstheorie “ der Radioaktivität identifizierte radioaktive Phänomene als atomare, nicht molekulare Prozesse aufgrund des spontanen Zerfalls von Atomen., Er bemerkte auch, dass eine Probe radioaktiven Materials ausnahmslos die gleiche Zeit in Anspruch nahm, bis die Hälfte der Probe zerfiel (bekannt als „Halbwertszeit“), und schlug eine praktische Anwendung vor, bei der diese konstante Rate radioaktiven Zerfalls als Uhr verwendet wurde, um das Alter der Erde zu bestimmen (was sich als viel älter herausstellte, als die meisten Wissenschaftler damals glaubten). Für diese Arbeit wurde er 1908 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Otto Hahn (der später die Kernspaltung entdeckte) arbeitete 1905 – 1906 unter Rutherford am Montreal Laboratory.,
Im Jahr 1907 wurde Rutherford zum Professor für Physik an der University of Manchester, England ernannt. Er leitete Hans Geiger und Ernest Marsden im berühmten Geiger-Marsden-Experiment (oder „Goldfolienexperiment“) im Jahr 1909, das die nukleare Natur von Atomen demonstrierte. Es war seine Interpretation dieser Experimente im Jahr 1911, die ihn zum Rutherford-Modell des Atoms führte, an dem ein sehr kleiner positiv geladener Kern beteiligt war, der von noch kleineren negativ geladenen Elektronen umkreist wurde, ein großer Fortschritt auf J. J. Thomsons sogenanntem „Plum Pudding“-Modell.,
1912 schloss sich Niels Bohr ihm in Manchester an, und Bohr passte Rutherfords Kernstruktur an Max Plancks Quantentheorie an und erhielt so eine Theorie der atomaren Struktur, die bis heute im Wesentlichen gültig ist. Im Jahr 1913 verwendete Rutherford zusammen mit H. G. Moseley Kathodenstrahlen, um Atome verschiedener Elemente zu bombardieren, und zeigte, dass die inneren Strukturen einer Gruppe von Linien entsprechen, die die Elemente charakterisieren. Jedem Element könnte dann eine Ordnungszahl zugewiesen werden, die die Eigenschaften des spezifischen Elements definiert.,
Im Jahr 1919 kehrte Rutherford nach Cambridge zurück, als ihm die Leitung des Cavendish Laboratory in Cambridge angeboten wurde, eine Position, die er viele Jahre, effektiv bis zum Ende seines Lebens, behielt. Er galt als inspirierender Leiter des Cavendish Laboratory und steuerte zahlreiche zukünftige Nobelpreisträger zu ihren großen Leistungen (darunter James Chadwick, Patrick Blackett, John Cockcroft und Ernest Walton) sowie mit vielen anderen für kürzere oder längere Zeiträume (einschließlich George Thomson, Edward Appleton, Cecil Powell und Francis Aston).,
1919 wandelte er als erster Mensch ein Element in ein anderes um, als er Stickstoff durch eine Kernreaktion, bei der Alphateilchen in Stickstoffgas geschossen wurden, in Sauerstoff umwandelte. Ihm wird auch die Entdeckung des Protons zugeschrieben, als er die Signaturen von Wasserstoffkernen bemerkte, die während dieses Prozesses emittiert wurden., Während seiner Arbeit mit Niels Bohr im Jahr 1921 theoretisierte er über die Existenz von Neutronen, die den abstoßenden Effekt der positiven Ladung von Protonen irgendwie kompensieren könnten, indem sie eine attraktive Kernkraft verursachen und so die Kerne davon abhalten, auseinander zu brechen. Rutherfords Neutronentheorie wurde schließlich 1932 von seinem Mitarbeiter James Chadwick bewiesen.
Rutherford wurde 1914 zum Ritter geschlagen und erhielt 1925 den Verdienstorden. 1931 wurde er zum 1. Baron Rutherford of Nelson and Cambridge ernannt., Neben der Leitung des Cavendish Laboratory nahm er auch mehrere zusätzliche Positionen ein, darunter den Vorsitzenden des Advisory Council des Department of Scientific and Industrial Research, Professor für Naturphilosophie an der Royal Institution in London und Direktor des Royal Society Mond Laboratory in Cambridge. Er war bereits 1903 zum Fellow der Royal Society gewählt worden und fungierte von 1925 bis 1930 als deren Präsident., Er erhielt viele Preise und Ehrungen, darunter die Rumford-Medaille, die Copley-Medaille, den Bressa-Preis, die Albert-Medaille und die Faraday-Medaille sowie unzählige Ehrendoktorwürden und Promotionen.oktober 1937 starb Rutherford unerwartet im Alter von 66 Jahren in Cambridge nach einer Nabelhernie-Operation. Als britischer Peer erforderte das damalige Protokoll, dass er von einem betitelten Arzt operiert wurde, und die Verzögerung könnte ihn sein Leben gekostet haben. Er ist in der Westminster Abbey neben Lord Kelvin und in der Nähe von Sir Isaac Newton begraben.,
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