Fotourval: kärnfysikens "fader", Sir Ernest Rutherford. Ernest, med smeknamnet "Krokodil"

Ernest Rutherford en kort biografi om den engelska fysikern, grundaren av kärnfysik presenteras i den här artikeln.

Ernest Rutherford kort biografi

(1871–1937)

Ernest Rutherford föddes den 30 augusti 1871 i Nya Zeeland i den lilla byn Spring Grove i en bondefamilj. Av de tolv barnen var han den mest begåvade.

Ernest tog lysande examen från grundskolan. På Nelson College, där Ernest Rutherford antogs i femte klass, märkte lärare hans exceptionella matematiska förmåga. Senare blev Ernest intresserad av naturvetenskap - fysik och kemi.

Vid Canterbury College fick Rutherford sin högre utbildning, varefter han under två år entusiastiskt engagerade sig i forskning inom området elektroteknik.

1895 reste han till England, där han fram till 1898 arbetade i Cambridge, vid Cavendish Laboratory under ledning av den framstående fysikern Joseph-John Thomson. Det gör ett betydande genombrott när det gäller att detektera avståndet som bestämmer längden på en elektromagnetisk våg.

1898 började han studera fenomenet radioaktivitet. Rutherfords första grundläggande upptäckt på detta område - upptäckten av inhomogeniteten hos strålningen som sänds ut av uran - gav honom popularitet. Tack vare Rutherford kom begreppet alfa- och betastrålning in i vetenskapen.

Som 26-åring blev Rutherford inbjuden till Montreal som professor vid McGill University - den bästa i Kanada. Rutherford arbetade i Kanada i 10 år och skapade en vetenskaplig skola där.

1903 valdes den 32-årige vetenskapsmannen till medlem av London Royal Society of the British Academy of Sciences.

1907 flyttade Rutherford och hans familj från Kanada till England för att tillträda tjänsten som professor i fysik vid University of Manchester. Omedelbart efter sin ankomst började Rutherford bedriva experimentell forskning om radioaktivitet. Tillsammans med honom arbetade hans assistent och elev, den tyske fysikern Hans Geiger, som utvecklade den välkända geigerräknaren.

1908 fick Rutherford Nobelpriset i kemi för forskning om omvandling av grundämnen.

Rutherford genomförde en stor serie experiment som bekräftade att alfapartiklar är dubbeljoniserade heliumatomer. Tillsammans med en annan av sina elever, Ernest Marsden (1889-1970), studerade han alfapartiklars passage genom tunna metallplattor. Baserat på dessa experiment, forskaren föreslog en planetmodell av atomen: i atomens centrum - kärnan som elektronerna kretsar kring. Det var en enastående upptäckt på den tiden!

Rutherford förutspådde upptäckten av neutronen, möjligheten till klyvning av atomkärnor av lätta element och konstgjorda kärntransformationer.

I 18 år ledde han Cavendish Laboratory (från 1919 till 1937).

E. Rutherford valdes till hedersmedlem i alla akademier i världen.

Ernest Rutherford dog den 19 oktober 1937, fyra dagar efter en akut operation för en oväntad sjukdom - strypt bråck - vid 66 års ålder.

Nobelpriset i kemi, 1908

Den engelske fysikern Ernest Rutherford föddes i Nya Zeeland, nära staden Nelson. Han var ett av 12 barn till James Rutherford, en hjulmakare och byggnadsarbetare, av skotsk härkomst, och Martha (Thompson) Rutherford, en engelsk lärare. Först gick R. i primära och sekundära lokala skolor och blev sedan stipendiat vid Nelson College, en privat gymnasieskola, där han visade sig vara en begåvad student, särskilt i matematik. På grund av akademisk excellens fick R. ytterligare ett stipendium, vilket gjorde att han kunde skriva in sig på Canterbury College i Christchurch, en av de största städerna i Nya Zeeland.

På college var R. starkt influerad av sina lärare: som undervisade i fysik och kemi, E.U. Bickerton och matematikern J.H.H. Laga mat. Efter 1892. R. tilldelades en Bachelor of Arts-examen, stannade han vid Canterbury College och fortsatte sina studier tack vare ett stipendium i matematik. Året därpå blev han en mästare i konst, efter att ha klarat proven i matematik och fysik med de bästa av alla. Hans mästararbete gällde detektering av högfrekventa radiovågor, vars existens bevisades för ungefär tio år sedan. För att studera detta fenomen byggde han en trådlös radiomottagare (några år innan Guglielmo Marconi gjorde det) och tog med den emot signaler som sänts av kollegor på en halvmils avstånd.

1894 tilldelades herr R. en kandidatexamen i naturvetenskap. Det fanns en tradition vid Canterbury College att varje student som slutfört en M.A. och stannade kvar vid college var tvungen att genomföra ytterligare forskning och ta en B.Sc. Sedan undervisade R. en kort tid vid en av pojkskolorna i Christchurch. På grund av sin utomordentliga förmåga till vetenskap tilldelades R. ett stipendium från University of Cambridge i England, där han studerade vid Cavendish Laboratory, ett av världens ledande centra för vetenskaplig forskning.

I Cambridge arbetade R. under ledning av den engelske fysikern J.J. Thomson. Thomson var djupt imponerad av R. forskning om radiovågor, och 1896 föreslog han att gemensamt studera effekten av röntgenstrålar (upptäckt ett år tidigare av Wilhelm Roentgen) på elektriska urladdningar i gaser. Deras samarbete kröntes med betydande resultat, inklusive Thomsons upptäckt av elektronen, en atompartikel som bär en negativ elektrisk laddning. Baserat på sin forskning föreslog Thomson och R. att när röntgenstrålar passerar genom en gas, förstör de atomerna i denna gas och frigör samma antal positivt och negativt laddade partiklar. De kallade dessa partiklar för joner. Efter detta arbete tog R. upp studiet av atomstruktur.

År 1898 tog Mr. R. platsen som professor vid McGill University i Montreal (Kanada), där han påbörjade en rad viktiga experiment rörande strålningen av grundämnet uran. Snart upptäckte han två typer av denna strålning: emissionen av alfastrålar, som tränger in bara en kort sträcka, och beta-strålar, som tränger igenom ett mycket större avstånd. Sedan upptäckte R. att radioaktivt torium avger en gasformig radioaktiv produkt, som han kallade "emanation" (emission. - Red.).

Ytterligare forskning visade att två andra radioaktiva grundämnen, radium och aktinium, också producerade emanation. Baserat på dessa och andra upptäckter kom R. till två viktiga slutsatser för att förstå strålningens natur: alla kända radioaktiva grundämnen sänder ut alfa- och betastrålar, och, ännu viktigare, radioaktiviteten hos alla radioaktiva grundämnen minskar efter en viss specifik tidsperiod. . Dessa slutsatser gav anledning att anta att alla radioaktiva grundämnen tillhör samma familj av atomer och att perioden av minskning av deras radioaktivitet kan tas som grund för deras klassificering.

Baserat på ytterligare forskning utförd vid McGill University 1901 ... 1902, beskrev R. och hans kollega Frederick Soddy de viktigaste bestämmelserna i deras teori om radioaktivitet. Enligt denna teori uppstår radioaktivitet när en atom stöter bort en partikel av sig själv, som kastas ut med stor hastighet, och denna förlust förvandlar en atom av ett kemiskt element till en atom av ett annat. Framförd av R. och Soddys teori kom i konflikt med ett antal redan existerande idéer, inklusive konceptet som alla sedan länge erkänt, enligt vilket atomer är odelbara och oföränderliga partiklar.

R. genomförde ytterligare experiment för att få resultat som bekräftade teorin han byggde. 1903 bevisade han att alfapartiklar har en positiv laddning. Eftersom dessa partiklar har en mätbar massa, är det avgörande att "skjuta ut" dem från atomen för omvandlingen av ett radioaktivt element till ett annat. Skapat teori tillät R. också förutsäga den hastighet med vilken olika radioaktiva grundämnen kommer att förvandlas till vad han kallade dottermaterialet. Forskaren var övertygad om att alfapartiklar inte går att skilja från kärnan i en heliumatom. Bekräftelse på detta erhölls när Soddy, som då arbetade med den engelske kemisten William Ramsay, upptäckte att radiumemanationen innehöll helium, den förmodade alfapartikeln.

År 1907 tog Mr. P., som försökte vara närmare centrum för vetenskaplig forskning, posten som professor i fysik vid University of Manchester (England). Med hjälp av Hans Geiger, som senare blev känd som uppfinnaren av Geigerräknaren, skapade R. en skola i Manchester för studier av radioaktivitet.

År 1908 tilldelades Mr. R. Nobelpriset i kemi "för sin forskning inom området för sönderfall av grundämnen i radioaktiva ämnens kemi." K.B. Hasselberg pekade på sambandet mellan det arbete som P. utförde och Thomsons, Henri Becquerels, Pierre och Marie Curies arbete. "Upptäcktena har lett till en häpnadsväckande slutsats: ett kemiskt element ... kan omvandlas till andra element," sa Hasselberg. I sin Nobelföreläsning sa R.: ”Det finns all anledning att tro att alfapartiklar, som så fritt släpps ut från de flesta radioaktiva ämnen, är identiska till massa och sammansättning och måste bestå av kärnor av heliumatomer. Vi kan därför inte låta bli att dra slutsatsen att atomerna i de grundläggande radioaktiva grundämnena, såsom uran och torium, åtminstone delvis måste byggas av heliumatomer.

Efter att ha mottagit Nobelpriset tog R. upp studien av fenomenet som observerades under bombardementet av en platta av tunna guldfolie-alfapartiklar som sänds ut av ett sådant radioaktivt grundämne som uran. Det visade sig att med hjälp av reflektionsvinkeln för alfapartiklar är det möjligt att studera strukturen hos de stabila elementen som utgör plattan. Enligt de då accepterade idéerna var atommodellen som en pudding med russin: positiva och negativa laddningar var jämnt fördelade inuti atomen och kunde därför inte väsentligt ändra riktningen för alfapartiklars rörelse. P. märkte dock att vissa alfapartiklar avvek från den förväntade riktningen i mycket större utsträckning än vad teorin tillåter. I samarbete med Ernest Marsden, en student vid University of Manchester, bekräftade forskaren att ett ganska stort antal alfapartiklar avböjs längre än förväntat, vissa i mer än 90 grader.

Efter att reflektera över detta fenomen föreslog R. 1911 en ny modell av atomen. Enligt hans teori, som har blivit allmänt accepterad idag, är positivt laddade partiklar koncentrerade i atomens tunga centrum, och negativt laddade partiklar (elektroner) befinner sig i kärnans omloppsbana, på ett ganska stort avstånd från den. Denna modell, liksom den lilla modellen av solsystemet, antyder att atomer till största delen består av tomt utrymme. Ett brett erkännande av R:s teorier började 1913, när den danske fysikern Niels Bohr anslöt sig till vetenskapsmannens arbete vid University of Manchester. Bohr visade att i termer av den föreslagna R. strukturen kan förklaras av de välkända fysikaliska egenskaperna hos väteatomen, såväl som atomer av flera tyngre grundämnen.

När första världskriget bröt ut utnämndes R. till ledamot av civilkommittén för Office of Inventions and Research of the British Amiralty och studerade problemet med att lokalisera ubåtar med hjälp av akustik. Efter kriget återvände han till Manchester-laboratoriet och gjorde 1919 en annan grundläggande upptäckt. När han studerade strukturen hos väteatomer genom att bombardera dem med höghastighets alfapartiklar, märkte han en signal på sin detektor som kunde förklaras som ett resultat av att kärnan i väteatomen sattes i rörelse av en kollision med en alfapartikel. Men exakt samma signal dök upp när forskaren ersatte väteatomerna med kväveatomer. R. förklarade orsaken till detta fenomen med det faktum att bombardementet orsakar sönderfallet av en stabil atom. De där. i en process som är analog med det naturligt förekommande sönderfallet som orsakas av strålning, slår alfapartikeln ut en enda proton (väteatomens kärna) från kärnan i kväveatomen, stabil under normala förhållanden och ger den en enorm hastighet. Ytterligare ett bevis till förmån för denna tolkning av detta fenomen erhölls 1934, när Frédéric Joliot och Irene Joliot-Curie upptäckte artificiell radioaktivitet.

År 1919 flyttade Mr. R. till University of Cambridge och blev Thomsons efterträdare som professor i experimentell fysik och chef för Cavendish Laboratory, och tillträdde 1921 tjänsten som professor i naturvetenskap vid Royal Institution i London. År 1930 utsågs herr R. till ordförande i regeringens rådgivande nämnd för byrån för vetenskaplig och industriell forskning. Eftersom han var på toppen av sin karriär, lockade vetenskapsmannen många begåvade unga fysiker att arbeta i hans laboratorium i Cambridge, inkl. P.M. Blackett, John Cockcroft, James Chadwick och Ernest Walton. Trots att de flesta R. lämnade på grund av denna mindre tid för aktivt forskningsarbete, bidrog hans djupa intresse för pågående forskning och tydliga ledarskap till att upprätthålla en hög nivå av det arbete som utfördes i hans laboratorium. Studenter och kollegor mindes forskaren som en trevlig, snäll person. Tillsammans med sin inneboende framsynthet som teoretiker hade R. ett praktiskt slag. Det var tack vare henne som han alltid var noggrann i att förklara de observerade fenomenen, oavsett hur ovanliga de kan verka vid första anblicken.

Bekymrad över den politik som fördes av Adolf Hitlers, R.s nazistiska regering 1933, blev Mr. president för Academic Relief Council, som skapades för att hjälpa dem som flydde från Tyskland.

År 1900, under en kort resa till Nya Zeeland, gifte R. sig med Mary Newton, som födde en dotter till honom. Nästan till slutet av sitt liv kännetecknades han av god hälsa och dog i Cambridge 1937 efter en kort tids sjukdom. R. begravd i Westminster Abbey nära Isaac Newtons och Charles Darwins gravar.

Bland utmärkelserna fick R. Rumford-medaljen (1904) och Copley-medaljen (1922) från Royal Society of London, samt British Order of Merit (1925). 1931 beviljades vetenskapsmannen en peerage-titel. R. tilldelades hedersgrader från universiteten i Nya Zeeland, Cambridge, Wisconsin, Pennsylvania och McGill. Han var motsvarande medlem i Gottingen Royal Society, samt medlem av New Zealand Philosophical Institute, American Philosophical Society. Louis Academy of Sciences, Royal Society of London och British Association for the Advancement of Science.

Nobelpristagare: Encyclopedia: Per. från engelska - M .: Progress, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Översättning till ryska med tillägg, Progress Publishing House, 1992.

Rutherford Ernest (1871-1937), engelsk fysiker, en av skaparna av teorin om radioaktivitet och atomens struktur, grundaren av en vetenskaplig skola.

Född 30 augusti 1871 i staden Spring - Brove (Nya Zeeland) i en familj av skotska emigranter. Hans far arbetade som mekaniker och linodlare, hans mamma var lärare. Ernest var den fjärde av de 12 Rutherford-barnen och den mest begåvade.

Redan i slutet av grundskolan fick han som första elev en bonus på 50 pund för att fortsätta sin utbildning. Tack vare detta började Rutherford college i Nelson (Nya Zeeland). Efter examen från college klarade den unge mannen proven vid University of Canterbury och här tog han på allvar upp fysik och kemi.

Han deltog i skapandet av ett vetenskapligt studentsamhälle och gjorde en rapport 1891 om ämnet "Evolution of the Elements", där idén först uttrycktes att atomer är komplexa system byggda av samma beståndsdelar.

Vid en tidpunkt då Daltons idé om atomens odelbarhet dominerade fysiken, verkade denna idé absurd, och den unge vetenskapsmannen var till och med tvungen att be sina kollegor om ursäkt för "uppenbart nonsens".

Det är sant, efter 12 år bevisade Rutherford sitt fall. Efter examen från universitetet blev Ernest gymnasielärare, men denna sysselsättning var uppenbarligen inte till hans smak. Lyckligtvis tilldelades Rutherford - årets bästa akademiker - ett stipendium, och han åkte till Cambridge - Englands vetenskapliga centrum - för att fortsätta sina studier.

I Cavendish Laboratory skapade Rutherford en sändare för radiokommunikation inom en radie av 3 km, men prioriterade sin uppfinning till den italienske ingenjören G. Marconi, och han började själv studera jonisering av gaser och luft. Forskaren märkte att uranstrålning har två komponenter - alfa- och betastrålar. Det var en uppenbarelse.

I Montreal, medan han studerade toriums aktivitet, upptäckte Rutherford en ny gas - radon. År 1902, i sitt arbete "The Cause and Nature of Radioactivity", föreslog vetenskapsmannen först att orsaken till radioaktivitet är den spontana övergången av vissa element till andra. Han fann att alfapartiklar är positivt laddade, deras massa är större än massan av en väteatom, och laddningen är ungefär lika med laddningen av två elektroner, och detta liknar heliumatomer.

1903 blev Rutherford medlem av Royal Society of London, och från 1925 till 1930 fungerade som dess president.

År 1904 publicerades det grundläggande arbetet av forskaren "Radioaktiva ämnen och deras strålning", som blev ett uppslagsverk för kärnfysiker. 1908 blev Rutherford nobelpristagare för forskning om radioaktiva grundämnen. Chefen för fysiklaboratoriet vid University of Manchester, Rutherford skapade en skola för kärnfysiker, hans studenter.

Tillsammans med dem ägnade han sig åt studiet av atomen och 1911 kom han äntligen till den planetariska modellen av atomen, som han skrev om i en artikel publicerad i majnumret av Philosophical Journal. Modellen accepterades inte omedelbart, den godkändes först efter att den slutförts av Rutherfords studenter, i synnerhet N. Bohr.

Forskaren dog den 19 oktober 1937 i Cambridge. Som många stora människor i England vilar Ernest Rutherford i St. Paul's Cathedral, i "Science Corner", bredvid Newton, Faraday, Darenne, Herschel.

RUTHERFORD ERNEST

(1871 - 1937)

Den briljante engelske fysikern och kemisten Ernest Rutherford föddes den 30 augusti 1871 i Spring Grove, nära staden Nelson på Nya Zeeland. Han var det fjärde barnet i en stor familj av James och Martha Rutherford (född Thompson).

Ernests far arbetade som hjulmakare, ingenjör, byggare och mjölnare. 1843, på jakt efter ett bättre liv, flyttade han till Nya Zeeland från Skottland. Ernests mamma, Martha Thompson, var skollärare och flyttade vid tretton års ålder till Nelson från England.

Som barn levde Rutherford ett liv som var typiskt för en lantlig pojke, och hjälpte till att mjölka korna och samla ved. På lördagar, tillsammans med andra barn, gjorde den blivande forskaren slangbellor och simmade i ett lopp. Eftersom pappan ofta bytte jobb fick familjen flytta hela tiden.

Vid 10 års ålder gick Ernest till den lokala Foxhill School, där han läste sin första vetenskapliga bok. I år genomförde han sitt första experiment för att mäta ljudets hastighet, som anges i läroboken.

1887 gick Ernest in på Nelson College och blev snart en av de bästa studenterna. Den unge Rutherford var särskilt intresserad av matematik. Ernest ägnade mycket fritid åt att spela rugby, men det hindrade honom inte från att ta emot ett av tio skolstipendier, vilket gör det möjligt att komma in på Canterbury College i Crichester (en filial av University of New Zealand), en av de största städer i Nya Zeeland.

Ernest Rutherford tilldelades en Bachelor of Arts-examen 1892. Favoritämnena för den framtida forskaren på college var fysik och kemi. Han utmärkte sig i dessa ämnen och blev en kandidatexamen.

I sitt masterarbete undersökte Ernest högfrekventa radiovågor, upptäckte för ungefär tio år sedan. För att studera detta fenomen designade Rutherford en trådlös radiomottagare med vilken han tog emot signaler från ett avstånd av mer än en halv mil.

Vid tjugotre års ålder hade Ernest Rutherford redan tre grader. På den tiden fick de mest begåvade unga brittiska utomeuropeiska ämnena ett särskilt stipendium uppkallat efter världsutställningen 1851 vartannat år, vilket gjorde det möjligt att förbättra vetenskapen i England. 1895, bland de sökande till ett stipendium, fanns det två kandidater - kemisten McLaurin och fysikern Rutherford.

Stipendiet tilldelades McLaurin, men familjeförhållanden hindrade honom från att åka till England. Ödet visade sig vara gynnsamt för Rutherford, och hösten 1895, på inbjudan av J. J. Thomson, flyttade han till England, till Cavendish Laboratory vid University of Cambridge. Vid Cambridge blev Rutherford den första doktorandkandidaten för laboratoriechefen Joseph John Thomson.

Vid den tiden var Thomson en världsberömd vetenskapsman, medlem av Royal Society of London. Rutherfords arbete med studier av radiovågor imponerade på den berömda fysikern, och han bjöd in den unga vetenskapsmannen att tillsammans studera gasjoniseringsprocesserna under inverkan av röntgenstrålar, upptäckt ett år tidigare av Wilhelm Roentgen.

År 1896 publicerade forskare ett gemensamt arbete "Om passage av elektricitet genom gaser som utsätts för inverkan av röntgenstrålar." Rutherford publicerade sitt verk The Magnetic Detector of Electric Waves and Some of Its Applications följande år. Samma år skrev han en artikel "Om elektrifiering av gaser som exponeras för röntgenstrålar och om absorption av röntgenstrålar av gaser och ångor."

Medan han arbetade på Cavendish Laboratory, följde Rutherford noga upptäckterna av andra fysiker och kemister. Efter att Pierre Curie och Maria Sklodowska-Curie presenterade resultaten av sin forskning vid vetenskapsakademin i Paris, som visade att det finns andra radioaktiva grundämnen förutom uran, började den unge forskaren självständigt arbete på detta område. Han utförde de första studierna av Becquerel-strålarna och upptäckte inhomogeniteten hos strålningen som sänds ut av uran.

Baserat på sina egna resultat föreslog Ernest Rutherford och J. J. Thomson att under påverkan av röntgenstrålar förstörs gasatomer och negativt och positivt laddade partiklar bildas. Forskare kallade dessa partiklar för joner. Forskarnas gemensamma arbete ledde också till upptäckten av elektronen - en atompartikel som bär på en negativ elektrisk laddning.

I december 1897 förlängdes Rutherfords World's Fair-stipendium, och han började studera atomstruktur på allvar. Men när tjänsten som professor vid McGill University i Montreal i april 1898 blev ledig och den unge vetenskapsmannen erbjöds denna tjänst, gick han med på det. Hösten 1898 började Rutherford undervisa vid McGill University.

I Kanada gjorde den då tjugosjuårige professorn många lysande upptäckter. 1899 upptäckte han att radioaktivt torium avgav en gasformig radioaktiv produkt. Forskaren kallade detta fenomen "emanation" (emission). Som ett resultat av efterföljande forskning fann man att två andra radioaktiva grundämnen - radium och aktinium - också producerar emanation.

Forskaren visade att det finns minst två typer av strålning. Den första av dessa, som lätt absorberades, kallade han alfastrålning, och den andra, som har en större penetrerande kraft, betastrålning.

Efter att ha analyserat resultaten av forskningen drog Rutherford slutsatsen att alla radioaktiva grundämnen som är kända för vetenskapen avger alfa- och betastrålar. Eftersom grundämnenas radioaktivitet minskade efter en viss tid antog forskaren att alla radioaktiva grundämnen tillhörde samma familj av atomer. Således kan de klassificeras enligt den period då radioaktiviteten minskar.

1902-1903 fortsatte Rutherford, tillsammans med Frederick Soddy, en av radiokemins grundare, forskning inom detta område. Forskare upptäckte den allmänna lagen för radioaktiva transformationer, uttryckte den i matematisk form, introducerade begreppet "halveringstid" och beskrev också huvudbestämmelserna i teorin om radioaktivitet som de skapade.

Enligt Rutherford och Soddy uppstod radioaktivitet när en atom slet bort en partikel av sig själv. Som ett resultat av förlusten förvandlades en atom av ett kemiskt element till en atom av ett annat.

Forskarnas upptäckter ingick i listan över de viktigaste vetenskapliga händelserna under 1900-talet. Alla tidigare existerande axiom om atomers odelbarhet och oföränderlighet förstördes. Forskare formulerade omvandlingarnas lagar, av vilka det följde att omvandlingar av kemiska grundämnen under radioaktiva sönderfall inte bara sker, utan det är inte möjligt att bromsa eller stoppa dem.

Rutherford och Soddy undersökte radioaktiva omvandlingar och beräknade energin hos alfapartiklar som sänds ut av radium och drog slutsatsen att energin för radioaktiva omvandlingar är många tusen, och kanske miljoner gånger större än energin för någon molekylär omvandling. Enligt forskare måste denna energi tas med i beräkningen i alla fenomen inom rymdfysiken, i synnerhet förklarade de solenergins beständighet med det faktum att subatomära transformationsprocesser äger rum på solen.

År 1903 genomförde Rutherford en serie experiment som bevisade hans teori, och visade också att alfapartiklar har en positiv laddning.

Rutherfords arbete gav honom stor berömmelse. 1903 valdes han till Fellow i Royal Society of London.

1904 skrev Rutherford boken Radioactivity, där han presenterade och formulerade resultaten av sin forskning. Året därpå publicerade han sin andra bok, Radioactive Transmutations. Rutherford började bli inbjuden att arbeta av olika universitet och forskningscentra i olika länder. 1907 bestämde han sig för att byta bostadsort och återvände till England. Den 24 maj 1907 anlände Rutherford till Manchester, där han tillträdde tjänsten som professor i fysik vid University of Manchester.

I Manchester fortsatte Rutherford sin forskning. Med hjälp av Geiger organiserade han en skola för studier av radioaktivitet vid universitetet. 1908 hjälpte Rutherford Hans Geiger att skapa en alfapartikelräknare och bevisade året därpå att alfapartiklar är dubbeljoniserade heliumatomer.

Rutherford tilldelades Nobelpriset i kemi 1908 "för sin forskning om sönderfallet av grundämnen i radioaktiva ämnens kemi." I sitt presentationstal påpekade Kungliga Vetenskapsakademiens president K. B. Hasselberg den stora betydelsen av vetenskapsmannens upptäckter.

I sin Nobelföreläsning "The Chemical Nature of Alpha Particles in Radioactive Substances", som hölls den 11 december 1908, föreslog Rutherford att alfapartiklar är identiska i massa och sammansättning och består av kärnor av heliumatomer. Av detta följer att radioaktiva grundämnens atomer också delvis består av heliumatomer.

Efter att ha fått Nobelpriset började Rutherford studera atomens struktur. Han vände sig till en teknik som han hade använt med J. J. Thomson vid Cavendish Laboratory, alfapartikelöverföring. Forskaren genomförde tillsammans med assistenterna Hans Geiger och Ernst Marsden en serie experiment där han bombarderade en platta av tunn guldfolie med alfapartiklar som emitterades av uran. På den tiden trodde fysiker att avstånden mellan atomer i fasta ämnen var ungefär lika stora som atomernas storlek. Av detta kunde man dra slutsatsen att alfapartiklar inte kunde flyga ens genom tunn folie.

Redan Rutherfords första experiment motbevisade denna slutsats - de flesta alfapartiklarna penetrerade folien, nästan utan att avvika. Men i ungefär ett av 8 000 fall avvek de från den förväntade riktningen ännu mer än vad teorin tillät, som om de stötte på något slags hinder. Denna fantastiska anomali visade sig vara utgångspunkten i utvecklingen av atomens kärnmodell.

Efter att J. J. Thomson upptäckte att elektroner har en negativ elektrisk laddning föreslog han en modell av atomen i form av en positivt laddad droppe med en radie på en hundra miljondels (10,8) centimeter, inuti vilken det finns små negativt laddade elektroner. Positiva och negativa laddningar var jämnt fördelade i atomen och kunde därför inte signifikant ändra rörelseriktningen för alfapartiklar.

Baserat på sina erfarenheter, 1911 övergav Rutherford Thomson-modellen och föreslog en ny modell av atomen. Han beskrev sina idéer i artikeln "Scattering of alpha and beta radiation in matter and the structure of the atom" i majnumret av tidskriften "Philosophical Magazin" - en förebådare för många lysande upptäckter.

Enligt Rutherford finns i atomens centrum kärnan, i vilken positivt laddade partiklar är koncentrerade och som utgör hela atomens massa. Negativt laddade partiklar (elektroner) finns i kärnans omloppsbana, på ett ganska stort avstånd från den. Eftersom massorna av elektroner är mycket mindre än massorna av alfapartiklar, avböjs de senare nästan inte och penetrerar elektronmolnen. Och endast i fallet när en alfapartikel flyger nära en positivt laddad kärna, ändrar Coulombs avstötande kraft kraftigt sin bana.

Rutherfords modell, som är allmänt accepterad idag, liknade en liten modell av solsystemet och kallades "atomens planetmodell".

Efter att Rutherfords vän och medarbetare, den danske fysikern Niels Bohr, introducerade idén om kvanta i planetmodellen 1913, fick atommodellen ett världsomspännande erkännande. Bohr föreslog att det finns banor i atomen som rör sig längs vilka elektronen tar emot acceleration, och angav en regel för att hitta sådana stationära banor. När en elektron rör sig från en bana till en annan, i enlighet med lagen om energibevarande, uppstår strålningskvanter.

Teorin om Niels Bohr eliminerade den största nackdelen med den planetariska modellen av atomen - den elektrodynamiska oundvikligheten av fallet av en roterande elektron på kärnan.

Under första världskriget utsåg den brittiska regeringen Rutherford till den civila kommittén för Office of Invention and Research of the British Amiralty. Hans uppgifter inkluderade att uppfinna en metod för att upptäcka fiendens ubåtar med hjälp av akustik.

Efter kriget återvände Ernest Rutherford till laboratoriet i Manchester.

1919 utförde en briljant vetenskapsman den första konstgjorda kärnreaktionen. Efter att ha bombarderat väteatomer, och sedan kväve, med alfapartiklar, fann Rutherford att syreatomer bildades i processen. Som ett resultat av bombardementet förföll den stabila atomen. Baserat på Rutherfords forskning och med hjälp av resultaten av deras forskning upptäckte Frederic och Irene Joliot-Curie 1934 artificiell radioaktivitet.

Vid det här laget hade Rutherford blivit berömmelse som den största praktiska fysikern i fysikens historia, en av de mest lysande människorna på sin tid.

1919 efterträdde Ernest Rutherford Thomson som professor i experimentell fysik vid University of Cambridge och chef för Cavendish Laboratory. Två år senare blev han professor i naturvetenskap vid Royal Institution i London. Två år senare, 1923, blev Rutherford president för British Association for the Advancement of Science, och från 1925 till 1930 var han president för Royal Society of London. År 1930 utsågs vetenskapsmannen till ordförande i regeringens rådgivande nämnd för Office of Scientific and Industrial Research.

Ernest Rutherford var inte bara en lysande vetenskapsman, utan också en talangfull arrangör. Medan han hade ledande positioner lockade han till sitt arbete många unga fysiker som senare fick Nobelpris. Alla framstående fysiker från den eran böjde sina huvuden inför honom. När kollegor noterade hans förmåga att alltid vara "på toppen av en våg" av vetenskaplig forskning, svarade han: "Varför inte? Det var jag som orsakade vågen, eller hur?" Få protesterade mot detta påstående. Rutherford betraktades som hans lärare av dussintals världsberömda vetenskapsmän: P. L. Kapitsa, G. Moseley, J. Chadwick, J. Cockcroft, M. Oliphant, V. Geytler, O. Gan, Yu. B. Khariton och andra.

Trots sin ålder och upptagen fortsatte Rutherford sin forskning hela tiden. 1920 förutspådde han existensen av neutronen (upptäckt av hans elev James Chadwick 1932), förekomsten av en väteatom med en atommassa lika med två (deuterium), introducerade begreppet "proton", 1933 initierade en experimentell verifiering av förhållandet mellan massa och energi i kärntekniska processer.

I sitt sista experimentella arbete 1934 upptäckte Rutherford tillsammans med Markus Oliphant och Paul Harteck tritium, en supertung isotop av väte.

Fram till sin död behöll Ernest Rutherford ett utmärkt humör och utmärktes av god hälsa. Han utförde briljant komplexa matematiska beräkningar i sitt sinne och överraskade sina kollegor och anställda.

Efter en kort tids sjukdom dog den berömda vetenskapsmannen i Cambridge den 19 oktober 1937 och begravdes i Westminster Abbey nära Isaac Newtons, Charles Darwins och Michael Faradays gravar.

Engelsk fysiker, en av skaparna av teorin om radioaktivitet och atomens struktur, grundaren av en vetenskaplig skola, John. h.-k. RAS (1922), ära. USSR:s vetenskapsakademi (1925). Dir. Cavendish Laboratory (sedan 1919). Öppnade (1899) alfa- och beta-strålar och etablerade deras natur. Skapat (1903, tillsammans med F. Soddy) teorin om radioaktivitet. Han föreslog (1911) en planetmodell av atomen. Utförde (1919) den första konsten. kärnreaktion. Förutspådde (1921) neutronens existens. Nob. etc. i kemi (1908).

Ernest Rutherford anses vara den största experimentella fysikern på 1900-talet. Han är den centrala figuren i vår kunskap om radioaktivitet, och även mannen som lade grunden för kärnfysiken. Utöver deras stora teoretiska betydelse har hans upptäckter fått ett brett spektrum av tillämpningar, inklusive: kärnvapen, kärnkraftverk, radioaktiva beräkningar och strålningsforskning. Inverkan av Rutherfords arbete på världen är enorm. Den fortsätter att växa och kommer sannolikt att öka ytterligare i framtiden.

Rutherford är född och uppvuxen i Nya Zeeland. Där gick han in på Canterbury College och vid tjugotre års ålder hade han fått tre examina (Bachelor of Arts, Bachelor of Science, Master of Arts). Året därpå tilldelades han rätten att studera vid University of Cambridge i England, där han tillbringade tre år som forskarstudent under J. J. Thomson, en av dåtidens ledande vetenskapsmän. Vid tjugosju års ålder blev Rutherford professor i fysik vid McGill University i Kanada. Han arbetade där i nio år och återvände till England 1907 för att leda fysikavdelningen vid University of Manchester. 1919 återvände Rutherford till Cambridge, denna gång som chef för Cavendish Laboratory, och stannade på denna post för resten av sitt liv.

Radioaktivitet upptäcktes 1896 av den franske forskaren Antoine Henri Becquerel när han experimenterade med uranföreningar. Men Becquerel tappade snart intresset för ämnet, och det mesta av vår grundläggande kunskap om radioaktivitet kommer från Rutherfords omfattande forskning. (Marie och Pierre Curie upptäckte ytterligare två radioaktiva grundämnen - polonium och radium, men gjorde inga upptäckter av grundläggande betydelse.)

En av Rutherfords första upptäckter var att den radioaktiva strålningen från uran består av två olika komponenter, som forskaren kallade alfa- och beta-strålar. Senare visade han karaktären av varje komponent (de är sammansatta av snabbrörliga partiklar) och visade att det också finns en tredje komponent, som han kallade gammastrålar.

En viktig egenskap hos radioaktivitet är den energi som är förknippad med den. Becquerel, Curies och många andra forskare ansåg att energi var en extern källa. Men Rutherford bevisade att denna energi - som är mycket kraftfullare än den som frigörs av kemiska reaktioner - kommer inifrån de individuella atomerna av uran! Med detta lade han grunden för det viktiga begreppet atomenergi.

Forskare har alltid antagit att individuella atomer är odelbara och oföränderliga. Men Rutherford (med hjälp av en mycket begåvad ung assistent, Frederick Soddy) kunde visa att när en atom sänder ut alfa- eller betastrålar, förvandlas den till en annan sorts atom. Först kunde kemister inte tro det. Men Rutherford och Soddy genomförde en hel rad experiment med radioaktivt sönderfall och omvandlade uran till bly. Rutherford mätte också sönderfallshastigheten och formulerade det viktiga begreppet "halveringstid". Detta ledde snart till tekniken för radioaktiv kalkyl, som blev ett av de viktigaste vetenskapliga verktygen och användes flitigt inom geologi, arkeologi, astronomi och många andra områden.

Denna fantastiska serie upptäckter gav Rutherford Nobelpriset 1908 (Soddy vann senare Nobelpriset), men hans största prestation hade ännu inte kommit. Han märkte att snabbrörliga alfapartiklar kunde passera genom tunn guldfolie (som inte lämnade några synliga spår!), men de böjdes något. Det föreslogs att guldatomer, hårda, ogenomträngliga, som "små biljardbollar" - som vetenskapsmän tidigare trodde - var mjuka inuti! Det såg ut som om mindre, hårdare alfapartiklar kunde passera genom guldatomer som en kula med hög hastighet genom gelé.

Men Rutherford (som arbetade med Geiger och Marsden, hans två unga assistenter) fann att vissa alfapartiklar som passerade genom guldfolie avböjdes mycket kraftigt. Vissa flyger faktiskt tillbaka! Eftersom forskaren kände att det låg något viktigt bakom detta, räknade forskaren noggrant antalet partiklar som flög i varje riktning. Sedan, genom komplex men ganska övertygande matematisk analys, visade han det enda sättet på vilket resultaten av experimenten kunde förklaras: guldatomen bestod nästan uteslutande av det tomma utrymmet, och nästan hela atommassan var koncentrerad i centrum, i atomens lilla "kärna"!

Med ett slag skakade Rutherfords arbete för alltid vår vanliga vision av världen. Om till och med en metallbit – till synes den svåraste av alla saker – mestadels var tomt utrymme, då föll allt som vi trodde var material plötsligt sönder till små sandkorn som sprang omkring i det stora tomrummet!

Upptäckten av atomkärnor av Rutherford är grunden för alla moderna teorier om atomens struktur. När Niels Bohr två år senare publicerade sitt berömda verk där han beskrev atomen som ett miniatyrsolsystem styrt av kvantmekanik, använde han Rutherfords kärnteori som utgångspunkt för sin modell. Så gjorde Heisenberg och Schrödinger när de konstruerade mer komplexa atommodeller med hjälp av klassisk och vågmekanik.

Rutherfords upptäckt ledde också till en ny gren av vetenskapen: studiet av atomkärnan. Även på detta område var Rutherford avsedd att bli en pionjär. 1919 lyckades han omvandla kvävekärnor till syrekärnor genom att avfyra de första snabbrörliga alfapartiklarna. Det var en bedrift som de gamla alkemisterna drömde om.

Det stod snart klart att kärnomvandlingar kunde vara källan till solens energi. Dessutom är omvandlingen av atomkärnor en nyckelprocess i atomvapen och kärnkraftverk. Följaktligen är Rutherfords upptäckt av mycket mer intresse än bara akademiskt.

Rutherfords personlighet förvånade ständigt alla som träffade honom. Han var en stor man med hög röst, gränslös energi och en påtaglig brist på blygsamhet. När kollegor noterade Rutherfords övernaturliga förmåga att alltid vara "på toppen av en våg" av vetenskaplig forskning, svarade han omedelbart: "Varför inte? Jag orsakade trots allt vågen, eller hur?" Få forskare skulle protestera mot detta påstående.