사진 선택: 핵물리학의 "아버지"인 어니스트 러더퍼드 경. "악어"라는 별명을 가진 어니스트

이 기사에서는 핵물리학의 창시자인 영국 물리학자 어니스트 러더퍼드의 간략한 전기를 소개합니다.

어니스트 러더퍼드 짧은 전기

(1871–1937)

어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 1871년 8월 30일 뉴질랜드의 작은 마을인 스프링 그로브(Spring Grove)에서 농부 가족으로 태어났습니다. 열두 자녀 중에서 그는 가장 재능이 뛰어났습니다.

어니스트는 초등학교를 훌륭하게 졸업했습니다. Ernest Rutherford가 5학년에 입학한 Nelson College에서 교사들은 그의 뛰어난 수학적 능력을 주목했습니다. 나중에 Ernest는 물리학과 화학과 같은 자연 과학에 관심을 갖게 되었습니다.

캔터베리 대학에서 Rutherford는 고등 교육을 받은 후 2년 동안 전기 공학 분야의 연구에 열정적으로 참여했습니다.

1895년에 그는 영국으로 건너가 1898년까지 케임브리지에서 뛰어난 물리학자 Joseph-John Thomson의 지도 아래 Cavendish 연구소에서 일했습니다. 전자기파의 길이를 결정하는 거리를 감지하는 데 획기적인 돌파구를 마련했습니다.

1898년 그는 방사능 현상을 연구하기 시작했습니다. 이 분야에서 Rutherford의 첫 번째 근본적인 발견, 즉 우라늄에서 방출되는 방사선의 불균일성에 대한 발견은 그에게 인기를 얻었습니다. Rutherford 덕분에 알파 및 베타 방사선의 개념이 과학에 들어왔습니다.

26세에 Rutherford는 캐나다 최고의 McGill University 교수로 몬트리올에 초청되었습니다. Rutherford는 캐나다에서 10년 동안 일했고 그곳에 과학 학교를 만들었습니다.

1903년 32세의 과학자는 영국 과학 아카데미의 런던 왕립 학회 회원으로 선출되었습니다.

1907년 Rutherford와 그의 가족은 맨체스터 대학의 물리학 교수가 되기 위해 캐나다에서 영국으로 이주했습니다. 도착 직후 러더퍼드는 방사능에 대한 실험적 연구를 시작했습니다. 그와 함께 잘 알려진 가이거 계수기를 개발한 그의 조수이자 제자인 독일 물리학자 한스 가이거(Hans Geiger)가 일했습니다.

1908년 러더퍼드는 원소 변환 연구로 노벨 화학상을 받았습니다.

Rutherford는 알파 입자가 이중 이온화된 헬륨 원자임을 확인하는 대규모 일련의 실험을 수행했습니다. 다른 제자인 어니스트 마스덴(1889-1970)과 함께 그는 얇은 금속판을 통한 알파 입자의 통과를 연구했습니다. 이러한 실험을 바탕으로 과학자들은 원자의 행성 모델을 제안: 원자의 중심 - 전자가 회전하는 핵. 당시로서는 놀라운 발견이었습니다!

Rutherford는 중성자의 발견, 가벼운 요소의 원자핵 분열 및 인공 핵 변형의 가능성을 예측했습니다.

18년 동안 그는 Cavendish 연구소를 이끌었습니다(1919년부터 1937년까지).

E. Rutherford는 전 세계 모든 아카데미의 명예 회원으로 선출되었습니다.

어니스트 러더포드는 1937년 10월 19일, 예상치 못한 질병인 교살된 탈장으로 응급 수술을 받은 지 4일 만에 66세의 나이로 사망했습니다.

1908년 노벨 화학상

영국 물리학자 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 넬슨(Nelson) 시 근처 뉴질랜드에서 태어났습니다. 그는 스코틀랜드 혈통의 바퀴공이자 건설 노동자인 James Rutherford와 영국 학교 교사인 Martha(Thompson) Rutherford의 12남매 중 하나였습니다. First R.은 지역 초중등 학교에 다녔고, 그 다음 사립 고등학교인 Nelson College의 펠로우가 되었으며, 그곳에서 특히 수학에서 재능 있는 학생임을 입증했습니다. 학문적 우수성으로 인해 R.은 또 다른 장학금을 받아 뉴질랜드에서 가장 큰 도시 중 하나인 크라이스트처치에 있는 캔터베리 대학에 등록할 수 있었습니다.

대학에서 R.은 물리학과 화학을 가르쳤던 E.U. 비커튼과 수학자 J.H.H. 요리하다. 1892년에 R.은 학사 학위를 받은 후 캔터베리 대학에 남아 수학 장학금 덕분에 학업을 계속했습니다. 이듬해 그는 수학과 물리학 시험에 최고로 합격하여 예술의 달인이 되었습니다. 그의 마스터의 작업은 고주파 전파의 탐지에 관한 것으로, 그 존재는 약 10년 전에 입증되었습니다. 이 현상을 연구하기 위해 그는 무선 라디오 수신기(Guglielmo Marconi보다 몇 년 앞서)를 만들었고 이 수신기로 0.5마일 떨어진 곳에서 동료들이 전송한 신호를 수신했습니다.

1894년 Mr. R.은 자연 과학 학사 학위를 받았습니다. 캔터베리 대학에는 석사를 마치고 대학에 남아 있는 모든 학생이 추가 연구를 수행하고 B.Sc를 취득해야 한다는 전통이 있었습니다. 그런 다음 R.은 크라이스트처치에 있는 남학교 중 한 곳에서 잠시 가르쳤습니다. 과학에 대한 그의 탁월한 능력으로 인해 R.은 영국 케임브리지 대학에서 장학금을 받았으며, 그곳에서 그는 세계 최고의 과학 연구 센터 중 하나인 캐번디시 연구소에서 공부했습니다.

캠브리지에서 R.은 영국 물리학자 J.J. 톰슨. Thomson은 전파에 대한 R. 연구에 깊은 감명을 받았으며 1896년에 가스의 방전에 대한 X선(Wilhelm Roentgen이 1년 전에 발견)의 영향을 공동으로 연구하자고 제안했습니다. 그들의 협력은 음전하를 띤 원자 입자인 전자의 Thomson 발견을 포함하여 중요한 결과로 결정되었습니다. 그들의 연구를 기반으로 Thomson과 R.은 X선이 가스를 통과할 때 이 가스의 원자를 파괴하여 동일한 수의 양전하 및 음전하를 띤 입자를 방출한다고 제안했습니다. 그들은 이러한 입자를 이온이라고 불렀습니다. 이 작업 후에 R.은 원자 구조에 대한 연구를 시작했습니다.

1898년 Mr. R.은 몬트리올(캐나다)에 있는 McGill University의 교수가 되었고 그곳에서 그는 원소 우라늄의 복사에 관한 일련의 중요한 실험을 시작했습니다. 그는 곧 이 방사선의 두 가지 유형을 발견했습니다. 짧은 거리만 투과하는 알파선과 훨씬 더 먼 거리를 투과하는 베타선의 방출입니다. 그런 다음 R.은 방사성 토륨이 기체 방사성 생성물을 방출한다는 것을 발견했으며 이를 "방출"(방출 - Ed.)이라고 불렀습니다.

추가 연구에 따르면 두 개의 다른 방사성 원소인 라듐과 악티늄도 방출을 생성했습니다. 이러한 발견과 다른 발견을 바탕으로 R.은 방사선의 본질을 이해하기 위한 두 가지 중요한 결론에 도달했습니다. 알려진 모든 방사성 원소는 알파 및 베타선을 방출하고, 더 중요한 것은 특정 시간이 지나면 모든 방사성 원소의 방사능이 감소한다는 것입니다. . 이러한 결론은 모든 방사성 원소가 같은 원자군에 속하며 이들의 방사능 감소 기간을 분류 기준으로 삼을 수 있다고 가정하는 근거를 제공했습니다.

1901년 ... 1902년 McGill University에서 수행된 추가 연구를 바탕으로 R.과 그의 동료 Frederick Soddy는 방사능 이론의 주요 조항을 설명했습니다. 이 이론에 따르면, 방사능은 원자가 자신의 입자를 거부할 때 발생하며, 이 입자는 빠른 속도로 방출되며 이러한 손실로 인해 한 화학 원소의 원자가 다른 화학 원소의 원자로 바뀝니다. R.과 Soddy가 제시한 이론은 원자가 쪼개지지 않고 불변하는 입자라는 개념에 따라 오랫동안 모두가 인정한 개념을 포함하여 기존의 많은 아이디어와 충돌했습니다.

R.은 자신이 구축하고 있는 이론을 확인시켜주는 결과를 얻기 위해 추가 실험을 수행했습니다. 1903년 그는 알파 입자가 양전하를 띤다는 것을 증명했습니다. 이 입자는 측정 가능한 질량을 가지고 있기 때문에 원자에서 "방출"하는 것은 한 방사성 원소를 다른 방사성 원소로 변환하는 데 중요합니다. 창조된 이론을 통해 R.은 또한 다양한 방사성 원소가 그가 딸 물질(daughter material)이라고 부르는 것으로 변할 속도를 예측할 수 있었습니다. 과학자는 알파 입자가 헬륨 원자의 핵과 구별할 수 없다고 확신했습니다. 이것은 영국 화학자 William Ramsay와 함께 일하던 Soddy가 라듐 방출에 헬륨이 포함된 것으로 추정되는 알파 입자를 발견했을 때 이루어졌습니다.

1907년 P.P.는 과학 연구의 중심에 더 가까이 다가가기 위해 맨체스터 대학교(영국)의 물리학 교수가 되었습니다. 후에 가이거 계수기의 발명가로 유명해진 한스 가이거의 도움으로 R.은 맨체스터에 방사능 연구를 위한 학교를 만들었습니다.

1908년 Mr. R.은 "방사성 물질의 화학에서 원소의 붕괴 분야에 대한 연구"로 노벨 화학상을 수상했습니다. 스웨덴 왕립과학원을 대표한 개회사에서 K.B. Hasselberg는 P.가 수행한 작업과 Thomson, Henri Becquerel, Pierre 및 Marie Curie의 작업 사이의 연결을 지적했습니다. Hasselberg는 "이 발견은 화학 원소가 ... 다른 원소로 변형될 수 있다는 놀라운 결론을 이끌어 냈습니다."라고 말했습니다. R.은 노벨 강연에서 다음과 같이 말했습니다. 따라서 우리는 우라늄과 토륨과 같은 기본 방사성 원소의 원자가 적어도 부분적으로 헬륨 원자로 만들어져야 한다는 결론을 내리지 않을 수 없습니다.

노벨상을 받은 후 R.은 얇은 금박 판에 우라늄과 같은 방사성 원소에서 방출되는 알파 입자를 충돌시킬 때 관찰되는 현상에 대한 연구를 시작했습니다. 알파 입자의 반사 각도 덕분에 판을 구성하는 안정적인 요소의 구조를 연구하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 당시 받아 들여진 아이디어에 따르면 원자 모델은 건포도가 든 푸딩과 같았습니다. 양전하와 음전하가 원자 내부에 고르게 분포되어 있으므로 알파 입자의 이동 방향을 크게 바꿀 수 없습니다. 그러나 P.는 특정 알파 입자가 이론에서 허용하는 것보다 훨씬 더 크게 예상 방향에서 벗어났다는 것을 알아차렸습니다. 맨체스터 대학(University of Manchester)의 학생인 어니스트 마스덴(Ernest Marsden)과 협력하여 과학자는 상당히 많은 수의 알파 입자가 예상보다 더 많이 편향되고 일부는 90도 이상임을 확인했습니다.

이 현상을 반영하여 R.은 1911년에 원자의 새로운 모델을 제안했습니다. 오늘날 일반적으로 받아 들여지는 그의 이론에 따르면 양전하 입자는 원자의 무거운 중심에 집중되어 있고 음전하 입자 (전자)는 핵에서 상당히 먼 궤도에 있습니다. 이 모델은 태양계의 작은 모델과 마찬가지로 원자가 대부분 빈 공간으로 구성되어 있음을 의미합니다. R.의 이론에 대한 폭넓은 인식은 1913년 덴마크 물리학자 Niels Bohr가 맨체스터 대학의 과학자 연구에 합류하면서 시작되었습니다. Bohr는 제안된 R. 구조가 수소 원자의 잘 알려진 물리적 특성과 여러 무거운 원소의 원자로 설명될 수 있음을 보여주었습니다.

제1차 세계 대전이 발발했을 때 R.은 영국 해군의 발명 및 연구실 시민 위원회 위원으로 임명되었고 음향을 사용하여 잠수함의 위치를 ​​찾는 문제를 연구했습니다. 전쟁이 끝난 후 그는 맨체스터 연구소로 돌아와 1919년에 또 다른 근본적인 발견을 했습니다. 고속 알파 입자를 수소 원자에 충돌시켜 수소 원자의 구조를 연구하는 동안, 그는 탐지기에서 수소 원자의 핵이 알파 입자와의 충돌에 의해 움직이게 된 결과로 설명될 수 있는 신호를 발견했습니다. 그러나 과학자가 수소 원자를 질소 원자로 대체했을 때 정확히 동일한 신호가 나타났습니다. R.은 충격이 안정한 원자의 붕괴를 일으킨다는 사실로 이 현상의 원인을 설명했다. 저것들. 방사선에 의해 자연적으로 발생하는 붕괴와 유사한 과정에서 알파 입자는 질소 원자의 핵에서 단일 양성자(수소 원자의 핵)를 녹아웃시키고 정상 조건에서 안정하며 엄청난 속도를 제공합니다. 이 현상에 대한 이러한 해석을 지지하는 또 다른 증거는 프레데릭 졸리오(Frédéric Joliot)와 아이린 졸리오-퀴리(Irene Joliot-Curie)가 인공 방사능을 발견한 1934년에 얻었습니다.

1919년 Mr. R.은 케임브리지 대학으로 옮겨 실험 물리학 교수이자 Cavendish 연구소 소장으로 Thomson의 후임자가 되었으며, 1921년에는 런던 왕립 연구소의 자연 과학 교수가 되었습니다. 1930년에 Mr. R.은 과학 및 산업 연구실의 정부 자문 위원회 의장으로 임명되었습니다. 그의 경력의 정점에 있던 과학자는 많은 재능 있는 젊은 물리학자들을 끌어들여 케임브리지에 있는 그의 실험실에서 일하게 되었습니다. 오후. Blackett, John Cockcroft, James Chadwick 및 Ernest Walton. 대부분의 R.이 활발한 연구 작업에 소요되는 시간이 적어 떠났음에도 불구하고 지속적인 연구에 대한 깊은 관심과 명확한 리더십이 그의 연구실에서 수행되는 높은 수준의 작업을 유지하는 데 도움이 되었습니다. 학생과 동료들은 과학자를 착하고 친절한 사람으로 기억했습니다. 이론가로서 타고난 선견지명과 함께 R.은 실용적인 기질을 가지고 있었습니다. 언뜻 보기에 이상하게 보일지라도 관찰된 현상을 항상 정확하게 설명하는 것은 그녀 덕분이었습니다.

1933년 아돌프 히틀러(Adolf Hitler)의 나치 정부가 추구한 정책에 대해 우려한 Mr.는 독일을 탈출한 사람들을 돕기 위해 설립된 학술 구호 위원회(Academic Relief Council)의 회장이 되었습니다.

1900년에 뉴질랜드로 짧은 여행을 하는 동안 R.은 메리 뉴턴과 결혼하여 그에게 딸을 낳았습니다. 거의 말년까지 그는 건강하게 유명했으며 1937년 짧은 병으로 케임브리지에서 사망했습니다. R. 아이작 뉴턴과 찰스 다윈의 무덤 근처 웨스트민스터 사원에 묻혔습니다.

상 중에는 런던 왕립 학회의 R. Rumford 메달(1904)과 Copley 메달(1922)과 영국 공로 훈장(1925)이 있습니다. 1931년에 과학자는 동료 칭호를 받았습니다. R.은 뉴질랜드, 캠브리지, 위스콘신, 펜실베니아 및 맥길 대학교에서 명예 학위를 받았습니다. 그는 괴팅겐 왕립 학회의 해당 회원이자 뉴질랜드 철학 연구소인 미국 철학 학회의 회원이었습니다. 루이스 과학 아카데미, 런던 왕립 학회 및 영국 과학 진흥 협회.

노벨상 수상자: 백과사전: Per. 영어에서 - M .: Progress, 1992.
© 더 H.W. 윌슨 컴퍼니, 1987.
© 추가 러시아어로 번역, Progress Publishing House, 1992.

Rutherford Ernest(1871-1937), 영국 물리학자, 방사능 이론 및 원자 구조의 창시자 중 한 사람, 과학 학교의 창시자.

1871년 8월 30일 Spring-Brove(뉴질랜드)의 스코틀랜드 이민자 가정에서 태어났습니다. 그의 아버지는 기계공과 아마 농부로 일했고 그의 어머니는 교사였습니다. 어니스트는 12명의 러더퍼드 자녀 중 네 번째이자 가장 재능 있는 아이였습니다.

이미 초등학교가 끝날 무렵 첫 번째 학생으로서 그는 학업을 계속하기 위해 50파운드의 보너스를 받았습니다. 덕분에 Rutherford는 Nelson(뉴질랜드)에 있는 대학에 입학했습니다. 대학을 졸업한 후, 청년은 캔터베리 대학에서 시험에 합격했고 여기에서 물리학과 화학을 진지하게 배웠습니다.

그는 과학 학생회 창설에 참여했고 1891년 "원소의 진화"라는 주제에 대한 보고서를 작성했는데, 여기서 원자는 동일한 구성 요소로 구성된 복잡한 시스템이라는 아이디어가 처음으로 표명되었습니다.

원자의 불가분성에 대한 Dalton의 아이디어가 물리학을 지배했을 때, 이 아이디어는 터무니없어 보였고, 젊은 과학자는 동료들에게 "분명한 넌센스"에 대해 사과해야 했습니다.

사실, 12년 후에 러더퍼드가 자신의 주장을 입증했습니다. 대학을 졸업한 후 어니스트는 고등학교 교사가 되었지만 이 직업은 분명히 그의 마음에 들지 않았습니다. 다행히 올해 최고의 졸업생인 Rutherford는 장학금을 받았고 학업을 계속하기 위해 영국의 과학 중심지인 케임브리지로 갔다.

캐번디시 연구소에서 러더포드는 반경 3km 이내의 무선 통신용 송신기를 만들었지만 그의 발명을 이탈리아 엔지니어 G. Marconi에게 우선순위로 두었고 그 자신도 가스와 공기의 이온화를 연구하기 시작했습니다. 과학자는 우라늄 방사선이 알파선과 베타선의 두 가지 구성 요소를 가지고 있음을 알아냈습니다. 그것은 계시였습니다.

몬트리올에서 토륨의 활동을 연구하는 동안 Rutherford는 새로운 가스 라돈을 발견했습니다. 1902년 그의 저서 "방사능의 원인과 성질(The Cause and Nature of Radioactivity)"에서 과학자는 처음으로 방사능의 원인이 일부 원소가 다른 원소로 자발적으로 전이되는 것이라고 제안했습니다. 그는 알파 입자가 양전하를 띠고 있고 그 질량이 수소 원자의 질량보다 크며 전하가 거의 두 전자의 전하와 같으며 이는 헬륨 원자와 유사하다는 것을 발견했습니다.

1903년에 러더퍼드는 런던 왕립 학회의 회원이 되었고 1925년부터 1930년까지 회장을 역임했습니다.

1904 년 과학자 "방사성 물질과 그 방사선"의 기본 작업이 출판되어 핵 물리학자를위한 백과 사전이되었습니다. 1908년 러더퍼드는 방사성 원소 연구로 노벨상 수상자가 되었습니다. 맨체스터 대학의 물리학 연구소장인 러더퍼드(Rutherford)는 그의 학생들인 핵 물리학자 학교를 만들었습니다.

그들과 함께 그는 원자 연구에 몰두했고 1911년 마침내 그는 철학 저널 5월호에 실린 기사에서 원자의 행성 모형에 대해 썼습니다. 모델은 즉시 승인되지 않았으며 Rutherford의 학생들, 특히 N. Bohr에 의해 완성된 후에야 승인되었습니다.

과학자는 1937년 10월 19일 케임브리지에서 사망했습니다. 영국의 많은 위대한 사람들과 마찬가지로 Ernest Rutherford는 Newton, Faraday, Darenne, Herschel 옆의 "과학 코너"에 있는 세인트 폴 대성당에 있습니다.

러더퍼드 어네스트

(1871 - 1937)

뛰어난 영국 물리학자이자 화학자인 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 1871년 8월 30일 뉴질랜드 넬슨(Nelson) 시 근처의 스프링 그로브(Spring Grove)에서 태어났습니다. 그는 James와 Martha Rutherford(née Thompson)의 대가족에서 넷째 아이였습니다.

어니스트의 아버지는 수레공, 엔지니어, 건축업자 및 방앗간업자로 일했습니다. 1843년 더 나은 삶을 찾아 스코틀랜드에서 뉴질랜드로 이주했습니다. 어니스트의 어머니인 마사 톰슨은 학교 교사였으며 13세에 영국에서 넬슨으로 이사했습니다.

어린 시절, 러더퍼드는 소젖 짜는 일과 장작 모으는 일을 도우며 시골 소년의 전형적인 삶을 살았습니다. 토요일에 미래의 과학자는 다른 아이들과 함께 새총을 쏘고 경주에서 수영했습니다. 아버지는 직업을 자주 바꾸셨기 때문에 가족은 항상 이사를 해야 했습니다.

10살 때 어니스트는 지역 Foxhill 학교에 갔고 그곳에서 그의 첫 번째 과학 책을 읽었습니다. 올해 그는 교과서에 나와 있는 음속 측정에 대한 첫 실험을 했다.

1887년 Ernest는 Nelson College에 입학하여 곧 최고의 학생 중 한 명이 되었습니다. 젊은 Rutherford는 특히 수학에 관심이 많았습니다. 어니스트는 럭비를 하는 데 많은 자유 시간을 할애했지만 이것이 그가 10개의 학교 장학금 중 하나를 받는 것을 막지는 못했습니다. 뉴질랜드의 도시.

Ernest Rutherford는 1892년에 문학 학사 학위를 받았습니다. 대학에서 미래 과학자가 가장 좋아하는 과목은 물리학과 화학이었습니다. 그는 이 과목에서 탁월했고 이학 학사가 되었습니다.

어니스트는 그의 석사 작업에서 약 10년 전에 발견된 고주파 전파를 조사했습니다. 이 현상을 연구하기 위해 Rutherford는 0.5마일 이상의 거리에서 신호를 수신하는 무선 라디오 수신기를 설계했습니다.

23세가 되었을 때 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 이미 3개의 학위를 받았습니다. 당시 해외에서 가장 재능이 뛰어난 젊은 영국인들에게 2년마다 1851년 만국박람회의 이름을 딴 특별장학금을 수여함으로써 영국의 과학 발전을 가능하게 했다. 1895년에 한 장학금 신청자 중 화학자 McLaurin과 물리학자 Rutherford라는 두 명의 후보자가 있었습니다.

장학금은 McLaurin에게 수여되었지만 가족 상황으로 인해 영국에 갈 수 없었습니다. 운명은 러더퍼드에게 호의적인 것으로 판명되었고 1895년 가을 J. J. Thomson의 초청으로 그는 영국으로 건너가 케임브리지 대학교의 캐번디시 연구소로 갔다. 캠브리지에서 Rutherford는 실험실 책임자 Joseph John Thomson의 첫 번째 박사 후보가 되었습니다.

그때까지 Thomson은 런던 왕립 학회의 회원인 세계적으로 유명한 과학자였습니다. 전파 연구에 대한 Rutherford의 연구는 유명한 물리학자에게 깊은 인상을 주었고 그는 젊은 과학자를 초대하여 Wilhelm Roentgen이 1년 전에 발견한 X선 작용 하에서의 가스 이온화 과정을 공동으로 연구하도록 요청했습니다.

1896년 과학자들은 "X선의 작용을 받는 가스를 통한 전기의 통과"라는 공동 연구를 발표했습니다. Rutherford는 다음 해에 자신의 작업인 Magnetic Detector of Electric Waves and Some of Its Applications를 발표했습니다. 같은 해에 그는 "X선에 노출된 가스의 대전과 가스와 증기에 의한 X선 흡수에 관하여"라는 기사를 썼습니다.

캐번디시 연구소에서 일하는 동안 러더퍼드는 다른 물리학자들과 화학자들의 발견을 밀접하게 따랐습니다. Pierre Curie와 Maria Sklodowska-Curie가 파리 과학 아카데미에서 연구 결과를 발표하여 우라늄 외에도 다른 방사성 원소가 있음을 증명한 후 젊은 과학자는 이 분야에서 독립적인 작업을 시작했습니다. 그는 베크렐선에 대한 최초의 연구를 수행했고 우라늄에서 방출되는 복사선의 불균일성을 발견했습니다.

Ernest Rutherford와 J. J. Thomson은 자체 결과를 바탕으로 X선의 영향으로 기체 원자가 파괴되고 음전하와 양전하를 띤 입자가 형성된다고 제안했습니다. 과학자들은 이러한 입자를 이온이라고 불렀습니다. 과학자들의 공동 연구는 또한 음전하를 띤 원자 입자인 전자의 발견으로 이어졌습니다.

1897년 12월 러더퍼드의 만국박람회 장학금이 연장되어 본격적으로 원자구조를 연구하기 시작했다. 그러나 1898년 4월 몬트리올의 McGill 대학 교수 자리가 공석이 되었고 젊은 과학자에게 이 자리가 제안되었을 때 그는 동의했습니다. 1898년 가을, Rutherford는 McGill University에서 가르치기 시작했습니다.

캐나다에서 당시 27세였던 그 교수는 많은 놀라운 발견을 했습니다. 1899년 그는 방사성 토륨이 기체 방사성 생성물을 방출한다는 것을 발견했습니다. 과학자는 이 현상을 "발산"(방출)이라고 불렀습니다. 후속 연구의 결과, 두 개의 다른 방사성 원소인 라듐과 악티늄도 방출을 생성한다는 것이 밝혀졌습니다.

과학자는 적어도 두 가지 유형의 방사선이 있음을 보여주었습니다. 그 중 첫 번째는 쉽게 흡수되는 것을 알파 방사선이라고 하고 두 번째는 더 큰 투과력을 가진 것을 베타 방사선이라고 합니다.

연구 결과를 분석한 후 Rutherford는 과학에 알려진 모든 방사성 원소가 알파선과 베타선을 방출한다는 결론을 내렸습니다. 일정 시간이 지나면 원소의 방사능이 감소하기 때문에 과학자는 모든 방사성 원소가 같은 원자군에 속한다고 가정했습니다. 따라서 방사능이 감소한 기간에 따라 분류할 수 있습니다.

1902-1903년에 Rutherford는 방사성 화학의 창시자 중 한 명인 Frederick Soddy와 함께 이 분야에 대한 연구를 계속했습니다. 과학자들은 방사성 변환의 일반 법칙을 발견하고 수학적 형태로 표현했으며 "반감기"의 개념을 도입했으며 그들이 만든 방사능 이론의 주요 조항을 설명했습니다.

Rutherford와 Soddy에 따르면 원자가 입자 자체를 찢을 때 방사능이 발생했습니다. 손실의 결과로 한 화학 원소의 원자가 다른 원소의 원자로 바뀌었습니다.

과학자들의 발견은 20세기의 가장 중요한 과학적 사건 목록에 포함되었습니다. 원자의 불가분성과 불변성에 관한 기존의 모든 공리는 파괴되었습니다. 과학자들은 변형 법칙을 공식화하여 방사성 붕괴 동안 화학 원소의 변형이 발생할 뿐만 아니라 속도를 늦추거나 막을 수 없습니다.

방사성 변환을 조사하면서 Rutherford와 Soddy는 라듐이 방출하는 알파 입자의 에너지를 계산하고 방사성 변환의 에너지가 분자 변환의 에너지보다 수천 배, 아마도 수백만 배 더 크다는 결론을 내렸습니다. 과학자들에 따르면, 이 에너지는 우주 물리학의 모든 현상에서 고려되어야 했으며, 특히 아원자 변환 과정이 태양에서 일어난다는 사실에 의해 태양 에너지의 불변성을 설명했습니다.

1903년에 Rutherford는 그의 이론을 증명하는 일련의 실험을 수행했으며 또한 알파 입자가 양전하를 띠고 있음을 보여주었습니다.

Rutherford의 작업은 그에게 큰 명성을 가져다주었습니다. 1903년에 그는 런던 왕립 학회의 회원으로 선출되었습니다.

1904년에 러더퍼드는 방사능이라는 책을 저술하여 연구 결과를 발표하고 공식화했습니다. 이듬해 그는 두 번째 책인 방사성 변환(Radioactive Transmutations)을 출판했습니다. Rutherford는 여러 나라의 여러 대학과 연구 센터에서 일하도록 초청받기 시작했습니다. 1907년에 그는 거주지를 변경하기로 결정하고 영국으로 돌아왔습니다. 1907년 5월 24일, 러더퍼드는 맨체스터에 도착하여 맨체스터 대학교의 물리학 교수가 되었습니다.

맨체스터에서 Rutherford는 연구를 계속했습니다. 가이거의 도움으로 그는 대학에서 방사능 연구를 위한 학교를 조직했습니다. 1908년에 Rutherford는 Hans Geiger가 알파 입자 계수기를 만드는 것을 도왔고 다음 해에 알파 입자가 이중 이온화된 헬륨 원자임을 증명했습니다.

Rutherford는 "방사성 물질의 화학에서 원소의 붕괴에 대한 연구"로 1908년에 노벨 화학상을 수상했습니다. 발표 연설에서 스웨덴 왕립 과학 아카데미의 회장인 K. B. Hasselberg는 과학자의 발견이 매우 중요하다고 지적했습니다.

1908년 12월 11일에 발표된 그의 노벨 강연 "방사성 물질의 알파 입자의 화학적 성질"에서 러더퍼드는 알파 입자가 질량과 조성이 동일하며 헬륨 원자의 핵으로 구성되어 있다고 제안했습니다. 이로부터 방사성 원소의 원자도 부분적으로 헬륨 원자로 구성되어 있습니다.

러더퍼드는 노벨상을 받은 후 원자의 구조를 연구하기 시작했습니다. 그는 Cavendish Laboratory에서 J. J. Thomson과 함께 사용한 기술인 알파 입자 투과에 눈을 돌렸습니다. 과학자는 조수인 Hans Geiger 및 Ernst Marsden과 함께 일련의 실험을 수행하여 얇은 금박판에 우라늄에서 방출되는 알파 입자를 충돌시켰습니다. 그 당시 물리학자들은 고체 속의 원자 사이의 거리가 원자의 크기와 거의 같다고 믿었습니다. 이것으로부터 알파 입자는 얇은 포일을 통해서도 날 수 없다는 결론을 내릴 수 있습니다.

이미 Rutherford의 첫 번째 실험은 이 결론을 반박했습니다. 대부분의 알파 입자는 거의 벗어나지 않고 호일을 관통했습니다. 그러나 약 8,000건 중 1건 정도에서는 마치 어떤 장애물에 부딪힌 것처럼 이론이 허용하는 것보다 훨씬 더 크게 예상 방향에서 벗어났습니다. 이 놀라운 변칙성은 원자의 핵 모델 개발의 출발점이 됨이 입증되었습니다.

J. J. Thomson은 전자가 음전하를 띤다는 것을 발견한 후 반지름이 1000만분의 1(10.8)인 작은 음전하를 띤 전자가 내부에 들어 있는 양전하 액적 형태의 원자 모델을 제안했습니다. 양전하와 음전하가 원자에 고르게 분포되어 있으므로 알파 입자의 이동 방향을 크게 바꿀 수 없습니다.

그의 경험을 바탕으로 1911년 Rutherford는 Thomson 모델을 포기하고 새로운 원자 모델을 제안했습니다. 그는 "Philosophical Magazin" 저널 5월호의 "물질의 알파 및 베타 방사선 산란 및 원자 구조"라는 기사에서 자신의 아이디어를 설명했습니다.

Rutherford에 따르면 원자의 중심에는 양전하를 띤 입자가 집중되어 있고 원자의 전체 질량을 구성하는 핵이 있습니다. 음으로 하전 된 입자 (전자)는 핵 궤도에 상당히 먼 거리에 있습니다. 전자의 질량은 알파 입자의 질량보다 훨씬 작기 때문에 후자는 거의 편향되지 않고 전자 구름을 관통합니다. 그리고 알파 입자가 양전하를 띤 핵 근처로 날아가는 경우에만 쿨롱 척력이 궤적을 급격하게 바꿉니다.

오늘날 일반적으로 받아들여지는 러더퍼드의 모형은 태양계의 작은 모형을 닮아 "원자의 행성 모형"이라고 불렸다.

러더퍼드의 친구이자 협력자인 덴마크 물리학자 닐스 보어(Niels Bohr)가 1913년 행성 모형에 양자 개념을 도입한 후 원자 모형은 세계적으로 인정을 받았습니다. 보어는 전자가 가속도를 받아 움직이는 원자의 궤도가 있다고 제안하고 이러한 정지궤도를 찾는 규칙을 제시했다. 전자가 한 궤도에서 다른 궤도로 이동할 때 에너지 보존 법칙에 따라 복사 양자가 나타납니다.

Niels Bohr의 이론은 원자의 행성 모델의 주요 단점인 핵에서 회전하는 전자의 낙하의 전기역학적 필연성을 제거했습니다.

제1차 세계 대전 중 영국 정부는 러더퍼드를 영국 해군 발명 및 연구국 민간 위원회에 임명했습니다. 그의 임무에는 음향을 사용하여 적 잠수함을 탐지하는 방법을 발명하는 것이 포함되었습니다.

전쟁이 끝난 후 어니스트 러더포드는 맨체스터 연구소로 돌아왔습니다.

1919년, 뛰어난 과학자가 최초의 인공 핵반응을 수행했습니다. 러더퍼드는 수소 원자에 충격을 가한 다음 질소에 알파 입자를 충돌시킨 후 그 과정에서 산소 원자가 형성된다는 것을 발견했습니다. 폭격의 결과로 안정한 원자가 붕괴되었습니다. Rutherford의 연구와 그들의 연구 결과를 바탕으로 1934년 Frederic과 Irene Joliot-Curie는 인공 방사능을 발견했습니다.

이때까지 러더퍼드는 물리학 역사상 가장 위대한 실천 물리학자이자 당대 가장 뛰어난 인물 중 한 명으로 명성을 얻었습니다.

1919년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 톰슨의 뒤를 이어 케임브리지 대학교의 실험 물리학 교수이자 캐번디시 연구소 소장이 되었습니다. 2년 후 그는 런던 왕립 연구소의 자연 과학 교수가 되었습니다. 2년 후인 1923년에 러더퍼드는 영국 과학 진흥 협회 회장이 되었고 1925년부터 1930년까지 런던 왕립 학회 회장을 역임했습니다. 1930년에 과학자는 과학 및 산업 연구실의 정부 자문 위원회 의장으로 임명되었습니다.

어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 뛰어난 과학자일 뿐만 아니라 재능 있는 조직가이기도 했습니다. 리더십 위치에 있는 동안 그는 나중에 노벨상을 받은 많은 젊은 물리학자들의 연구에 매료되었습니다. 그 시대의 뛰어난 물리학자들은 모두 그 앞에 고개를 숙였다. 동료들이 항상 과학 연구의 "파도의 정점에 서 있는" 그의 능력을 언급했을 때 그는 이렇게 대답했습니다. 파도를 일으킨 건 나였어, 그렇지?" 이 주장에 반대하는 사람은 거의 없습니다. Rutherford는 P. L. Kapitsa, G. Moseley, J. Chadwick, J. Cockcroft, M. Oliphant, V. Geytler, O. Gan, Yu. B. Khariton 등 수십 명의 세계적으로 유명한 과학자들에 의해 그의 스승으로 여겨졌습니다.

러더퍼드는 나이가 많고 바빴음에도 불구하고 항상 연구를 계속했습니다. 1920년 그는 중성자의 존재를 예측하고(1932년 그의 제자 James Chadwick에 의해 발견됨), 원자 질량이 2인 수소 원자(중수소)의 존재를 예측하고 "양성자" 개념을 도입했으며 1933년에 시작되었습니다. 핵 과정에서 질량과 에너지 사이의 관계에 대한 실험적 검증.

1934년의 마지막 실험 작업에서 Rutherford는 Markus Oliphant 및 Paul Harteck과 함께 수소의 초중량 동위 원소인 삼중수소를 발견했습니다.

어니스트 러더포드는 죽을 때까지 훌륭한 기분을 유지했으며 건강이 돋보였습니다. 그는 복잡한 수학 계산을 머릿속으로 훌륭하게 수행하여 동료와 직원을 놀라게 했습니다.

짧은 투병 끝에 유명한 과학자는 1937년 10월 19일 케임브리지에서 사망했으며 아이작 뉴턴, 찰스 다윈, 마이클 패러데이의 무덤 근처 웨스트민스터 사원에 묻혔습니다.

방사능 이론과 원자 구조의 창시자 중 한 명인 영국의 물리학자이자 과학 학교의 창시자인 존. h.-k. RAS (1922), 명예. 소련 과학 아카데미 (1925). 감독 캐번디시 연구소(1919년 이후). 1899년 알파선과 베타선을 개방하고 그 성질을 확립했다. 방사능 이론을 만들었습니다(1903, F. Soddy와 공동으로). 그는 원자의 행성 모델을 제안했습니다(1911). 첫 번째 예술을 수행(1919). 핵반응. 중성자의 존재가 예측됨(1921). 귀족. 등 화학(1908).

어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 20세기의 가장 위대한 실험 물리학자로 간주됩니다. 그는 방사능에 대한 우리 지식의 중심 인물이자 핵물리학의 기초를 놓은 사람입니다. 그의 위대한 이론적 중요성 외에도 그의 발견은 핵무기, 원자력 발전소, 방사성 계산 및 방사선 연구를 포함하여 광범위한 적용을 받았습니다. Rutherford의 작업이 세상에 미친 영향은 엄청납니다. 계속 증가하고 있으며 앞으로 더 늘어날 가능성이 있습니다.

Rutherford는 뉴질랜드에서 태어나고 자랐습니다. 그곳에서 그는 캔터베리 대학에 입학하여 23세에 3개의 학위(예술 학사, 과학 학사, 예술 석사)를 받았습니다. 이듬해 그는 영국 케임브리지 대학에서 공부할 수 있는 권리를 부여받았고, 그곳에서 당대 최고의 과학자 중 한 명인 J. J. 톰슨 밑에서 연구원으로 3년을 보냈습니다. 27세에 Rutherford는 캐나다 McGill University의 물리학 교수가 되었습니다. 그는 그곳에서 9년 동안 일한 후 1907년 맨체스터 대학의 물리학과를 이끌기 위해 영국으로 돌아왔습니다. 1919년에 러더퍼드는 이번에는 캐번디시 연구소 소장으로 케임브리지로 돌아와 여생을 이 직책에 머물렀습니다.

방사능은 프랑스 과학자 Antoine Henri Becquerel이 우라늄 화합물을 실험하던 1896년에 발견했습니다. 그러나 Becquerel은 곧 그 주제에 대한 관심을 잃었고 방사능에 대한 우리의 기본 지식의 대부분은 Rutherford의 광범위한 연구에서 비롯되었습니다. (Marie와 Pierre Curie는 폴로늄과 라듐이라는 두 가지 방사성 원소를 더 발견했지만 근본적으로 중요한 발견은 하지 않았습니다.)

Rutherford의 첫 번째 발견 중 하나는 우라늄에서 나오는 방사성 방사선이 두 가지 다른 성분으로 구성되어 있다는 것입니다. 과학자들은 이를 알파선과 베타선이라고 불렀습니다. 나중에 그는 각 구성 요소(빠르게 움직이는 입자로 구성됨)의 특성을 설명하고 감마선이라고 하는 세 번째 구성 요소도 있음을 보여주었습니다.

방사능의 중요한 특징은 그와 관련된 에너지입니다. Becquerel, Curies 및 다른 많은 과학자들은 에너지를 외부 소스로 간주했습니다. 그러나 Rutherford는 화학 반응에 의해 방출되는 에너지보다 훨씬 더 강력한 이 에너지가 개별 우라늄 원자 내부에서 나온다는 것을 증명했습니다! 이것으로 그는 원자력의 중요한 개념에 대한 기초를 마련했습니다.

과학자들은 항상 개별 원자가 나눌 수 없고 변경할 수 없다고 가정했습니다. 그러나 Rutherford(매우 재능 있는 젊은 조수 Frederick Soddy의 도움으로)는 원자가 알파선이나 베타선을 방출할 때 다른 종류의 원자로 변한다는 것을 보여줄 수 있었습니다. 처음에 화학자들은 그것을 믿을 수 없었습니다. 그러나 Rutherford와 Soddy는 방사성 붕괴와 우라늄을 납으로 변환시키는 일련의 실험을 수행했습니다. Rutherford는 또한 붕괴 속도를 측정하고 "반감기"의 중요한 개념을 공식화했습니다. 이것은 곧 방사성 미적분학의 기술로 이어지며 가장 중요한 과학적 도구 중 하나가 되었으며 지질학, 고고학, 천문학 및 기타 여러 분야에서 널리 사용되었습니다.

이 놀라운 일련의 발견으로 러더퍼드는 1908년 노벨상을 받았지만(소디는 나중에 노벨상을 수상함) 그의 가장 위대한 업적은 아직 오지 않았습니다. 그는 빠르게 움직이는 알파 입자가 얇은 금박을 통과할 수 있지만(눈에 보이는 흔적을 남기지 않음) 약간 편향된다는 것을 알아냈습니다. 과학자들이 이전에 믿었던 것처럼 "작은 당구공"과 같이 단단하고 뚫을 수 없는 금 원자는 내부가 부드럽다고 제안되었습니다! 더 작고 단단한 알파 입자가 젤리를 관통하는 고속 총알처럼 금 원자를 통과할 수 있는 것처럼 보였습니다.

그러나 Rutherford(그의 두 젊은 조수인 Geiger 및 Marsden과 함께 작업)는 금박을 통과하는 일부 알파 입자가 매우 강하게 편향된다는 것을 발견했습니다. 실제로 일부는 다시 날아가기도 합니다! 여기에는 뭔가 중요한 것이 있다고 생각한 과학자는 각 방향으로 날아가는 입자의 수를 주의 깊게 세었습니다. 그런 다음 복잡하지만 매우 설득력 있는 수학적 분석을 통해 그는 실험 결과를 설명할 수 있는 유일한 방법을 보여주었습니다. 금 원자는 거의 전체가 빈 공간으로 구성되어 있고 거의 모든 원자 질량은 원자의 작은 "핵"!

한 번의 타격으로 Rutherford의 작업은 세계에 대한 우리의 평소 비전을 영원히 흔들었습니다. 모든 것 중 가장 단단해 보이는 금속 조각이라도 대부분이 빈 공간이라면, 우리가 물질이라고 생각했던 모든 것이 갑자기 부서져 광활한 공허를 돌아다니는 작은 모래 알갱이가 되었습니다!

Rutherford의 원자핵 발견은 모든 현대 원자 구조 이론의 기초입니다. Niels Bohr는 2년 후 원자를 양자 역학에 의해 지배되는 소형 태양계로 설명하는 그의 유명한 작업을 발표했을 때 Rutherford의 핵 이론을 그의 모델의 출발점으로 사용했습니다. 하이젠베르크와 슈뢰딩거가 고전 및 파동 역학을 사용하여 더 복잡한 원자 모델을 구성했을 때도 마찬가지였습니다.

Rutherford의 발견은 또한 새로운 과학 분야인 원자핵 연구로 이어졌습니다. 이 분야에서도 Rutherford는 개척자가 될 운명이었습니다. 1919년에 그는 빠르게 움직이는 최초의 알파 입자를 발사하여 질소 핵을 산소 핵으로 바꾸는 데 성공했습니다. 고대 연금술사들이 꿈꿔온 성과였다.

곧 핵 변형이 태양 에너지의 원천이 될 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 더욱이, 원자핵의 변형은 핵무기와 원자력 발전소에서 핵심적인 과정이다. 결과적으로, Rutherford의 발견은 학문적인 것보다 훨씬 더 흥미로운 것입니다.

Rutherford의 성격은 그를 만나는 모든 사람들을 끊임없이 놀라게 했습니다. 그는 큰 목소리, 무한한 에너지, 그리고 현저한 겸손이 결여된 덩치 큰 사람이었습니다. 동료들이 과학 연구에서 항상 "파도의 정점"에 있는 러더퍼드의 초자연적인 능력에 주목했을 때 그는 즉시 대답했습니다. 이 주장에 반대하는 과학자는 거의 없습니다.