Ernest Rutherford
Ernest Rutherford, 1 ° Barone di Rutherford di Nelson era in Nuova Zelanda, farmacia, che è diventato noto come il “padre della fisica nucleare”. Nel 1911, fu il primo a scoprire che gli atomi hanno un piccolo nucleo carico circondato da uno spazio in gran parte vuoto, e sono cerchiati da minuscoli elettroni, che divenne noto come il modello di Rutherford (o modello planetario) dell’atomo., Egli è anche accreditato con la scoperta del protone nel 1919, e ipotizzato l’esistenza del neutrone. Fu insignito del Premio Nobel per la Chimica nel 1908 “per le sue indagini sulla disintegrazione degli elementi e sulla chimica delle sostanze radioattive”.
Ernest Rutherford nacque il 30 agosto 1871 a Spring Grove (ora chiamata Brightwater) vicino a Nelson, in Nuova Zelanda, quarto di dodici figli di un contadino scozzese e di un insegnante inglese., Fu educato alla Havelock School e poi, all’età di 16 anni, alla Nelson Collegiate School, prima di vincere una borsa di studio per studiare al Canterbury College presso l’Università della Nuova Zelanda a Wellington nel 1889. Si è laureato con un MA nel 1893, con una doppia prima in Matematica e Scienze Fisiche.
Ha continuato con il lavoro di ricerca al Canterbury College per un breve periodo, ricevendo una laurea nel 1894, prima di viaggiare in Inghilterra nel 1895 per lo studio post-laurea presso il Cavendish Laboratory presso l’Università di Cambridge, dove ha studiato sotto J. J., Thompson (presto diventerà lo scopritore dell’elettrone). Durante le indagini di Rutherford sulla radioattività a Cambridge, inventò un ingegnoso rivelatore per le onde elettromagnetiche e coniò i termini “alfa” e “beta” per descrivere i due tipi distinti di radiazioni emesse dal torio e dall’uranio. Nel 1897, ha ricevuto una laurea di ricerca BA e il Coutts-Trotter Studentship del Trinity College, Cambridge.
Nel 1898, Rutherford è stato nominato alla cattedra vacante di fisica presso la McGill University di Montreal, Canada., Nel 1900, sposò Mary Georgina Newton, ed ebbero una figlia, Eileen Mary, l’anno successivo.
Durante i suoi nove anni a Montreal, Rutherford collaborò con il giovane Frederick Soddy (vincitore del premio Nobel per la Chimica nel 1921) su ricerche rivoluzionarie sulla trasmutazione degli elementi. La sua “teoria della disintegrazione” della radioattività identificava i fenomeni radioattivi come processi atomici, non molecolari, dovuti alla disintegrazione spontanea degli atomi., Egli ha anche notato che un campione di materiale radioattivo, invariabilmente, ha preso la stessa quantità di tempo per la metà del campione di decadimento (noto come “half-life”) e ha suggerito una pratica applicazione che utilizza questo tasso costante di decadimento radioattivo come un orologio, che potrebbero poi essere utilizzati per aiutare a determinare l’età della Terra (che si è rivelato essere molto più vecchio della maggior parte degli scienziati al momento creduto). Fu per questo lavoro che fu il premio Nobel per la chimica nel 1908. Otto Hahn (che in seguito scoprì la fissione nucleare) lavorò sotto Rutherford al Laboratorio di Montreal nel 1905 – 1906.,
Nel 1907, Rutherford fu nominato professore di fisica all’Università di Manchester, in Inghilterra. Diresse Hans Geiger e Ernest Marsden nel famoso esperimento Geiger-Marsden (o” esperimento della lamina d’oro”) nel 1909, che dimostrò la natura nucleare degli atomi. Fu la sua interpretazione di questi esperimenti nel 1911 che lo portò al modello di Rutherford dell’atomo, coinvolgendo un nucleo molto piccolo con carica positiva orbitato da elettroni ancora più piccoli con carica negativa, un grande progresso sul cosiddetto modello di “plum pudding” di J. J. Thomson.,
Nel 1912, Niels Bohr si unì a lui a Manchester, e Bohr adattò la struttura nucleare di Rutherford alla teoria quantistica di Max Planck, ottenendo così una teoria della struttura atomica che rimane sostanzialmente valida fino ad oggi. Nel 1913, insieme a H. G. Moseley, Rutherford utilizzato raggi catodici per bombardare atomi di vari elementi e ha dimostrato che le strutture interne corrispondono con un gruppo di linee che caratterizzano gli elementi. A ciascun elemento potrebbe quindi essere assegnato un numero atomico che definirebbe le proprietà dell’elemento specifico.,
Nel 1919, Rutherford tornò a Cambridge quando gli fu offerta la direzione del Cavendish Laboratory di Cambridge, una posizione che mantenne per molti anni, fino alla fine della sua vita. Fu considerato un leader ispiratore del Cavendish Laboratory, e guidò numerosi futuri vincitori del Premio Nobel verso i loro grandi successi (tra cui James Chadwick, Patrick Blackett, John Cockcroft e Ernest Walton) oltre a lavorare con molti altri per periodi più o meno lunghi (tra cui George Thomson, Edward Appleton, Cecil Powell e Francis Aston).,
Nel 1919, divenne la prima persona a trasmutare un elemento in un altro quando convertì l’azoto in ossigeno attraverso una reazione nucleare che comportava il tiro di particelle alfa in gas azoto. Egli è anche accreditato con la scoperta del protone, quando ha notato le firme di nuclei di idrogeno emessi durante questo processo., Mentre lavorava con Niels Bohr nel 1921, teorizzò l’esistenza di neutroni, che potrebbero in qualche modo compensare l’effetto repellente della carica positiva dei protoni causando una forza nucleare attraente e quindi impedendo ai nuclei di rompersi. La teoria dei neutroni di Rutherford fu infine dimostrata nel 1932 dal suo associato James Chadwick.
Rutherford era stato nominato cavaliere nel 1914, ed è stato successivamente insignito dell’Ordine al Merito nel 1925. Nel 1931, è stato creato il 1 ° barone Rutherford di Nelson e Cambridge., Oltre a dirigere il Laboratorio Cavendish, ha anche continuato ad assumere diverse posizioni aggiuntive tra cui Presidente del Consiglio consultivo del Dipartimento di Ricerca scientifica e industriale, Professore di Filosofia naturale presso la Royal Institution di Londra e Direttore del Royal Society Mond Laboratory di Cambridge. Era stato eletto membro della Royal Society nel 1903 e ne fu presidente dal 1925 al 1930., Ha ricevuto numerosi premi e onorificenze, tra cui la Medaglia Rumford, la Medaglia Copley, il Premio Bressa, la Medaglia Albert e la medaglia Faraday, oltre a innumerevoli lauree honoris causa e dottorati.
Rutherford morì inaspettatamente a Cambridge il 19 ottobre 1937, all’età di 66 anni, a seguito di un’operazione per un’ernia ombelicale. Come pari britannico, il protocollo in quel momento richiedeva che fosse operato da un medico titolato, e il ritardo potrebbe essergli costato la vita. È sepolto nell’abbazia di Westminster, accanto a Lord Kelvin e vicino a Sir Isaac Newton.,
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