Ernest Rutherford: Faderen til atomfysik, Nobelprisvinder (1871–1937)

Ernest Rutherford — faderen til atomfysik: Nobelprisvinder, opdagede atomkernen, alfa/beta/gamma-stråling og verdens første kunstige kernereaktion.

Ernest Rutherford, 1. baron Rutherford of Nelson, OM, PC, FRS (30. august 1871 - 19. oktober 1937) var en britisk videnskabsmand født i New Zealand, som vandt Nobelprisen ikemi i 1908 for sit arbejde med atomfysik og for teorien om atomets struktur.

Rutherford var en af de første forskere i atomfysik efter den franske fysiker Henri Becquerels opdagelse af stråling i 1896. Rutherford opdagede den radioaktive halveringstid og de tre dele af strålingen, som han kaldte alfa, beta og gamma. Han opdagede også, at alfapartikler var kerner af helium. Rutherfords Geiger-Marsden-eksperiment førte til det, vi i dag ved om atomets opbygning, hvor atomet er en kerne, som elektroner kredser om.

I 1919 lavede Rutherford verdens første kunstige kernereaktion, hvor han satte alfapartikler sammen med nitrogengas og skabte partikler af iltisotoper og protoner. Dette var en nuklear transmutation, hvor kvælstofgas blev omdannet til iltgas.

Rutherford var leder af Cavendish Laboratory i Cambridge. Han beviste, at kernen eksisterede, og at den bestod af protoner og neutroner. I 1932 foretog James Chadwick et eksperiment på Cavendish Lab, som viste, at Rutherford havde ret.

Rutherford College, en skole i Auckland, New Zealand, er opkaldt efter ham.

Tidlige år og uddannelse

Ernest Rutherford blev født i Brightwater nær Nelson på Sydøen i New Zealand. Han voksede op på en gård og viste tidligt interesse for naturvidenskab. Han gik på lokale skoler, bl.a. Nelson College, og studerede senere ved Canterbury College (en del af University of New Zealand). Rutherford modtog legater, der gjorde det muligt for ham at rejse til Storbritannien og videreføre sin forskning og karriere i fysik og kemi.

Gennembrud i radioaktivitet og atommodel

• Opdagelse af radioaktivitetens egenskaber: Rutherford målte halveringstider og karakteriserede radiaktive emissioner. Han indførte begreber og metoder, som gjorde det muligt at undersøge henfaldsprocesser kvantitativt.
• Alpha-, beta- og gamma-stråling: Han identificerede og skilte mellem de tre typer stråling og viste, at alfapartikler er heliumkerner – en vigtig indsigt i strålingens natur.
• Geiger–Marsden-eksperimentet: Sammen med Hans Geiger og Ernest Marsden udførte han det kendte guldfolieeksperiment, hvor nogle alfapartikler blev spredt i store vinkler. Resultatet førte i 1911 til den berømte Rutherford-model: et atom med en lille, tæt, positivt ladet kerne og elektroner, der kredser omkring denne kerne.

Kunstig kernereaktion og protonen

I 1919 gennemførte Rutherford den første dokumenterede kunstige kernereaktion ved at bombardere nitrogen med alfapartikler. Som produkt observerede han en partikel, der senere blev identificeret som protonen – den positive bestanddel af atomkernen. Denne transmutation var et afgørende skridt i at vise, at atomkerner kan ændres ved påvirkning udefra og lagde grundlaget for senere udvikling af nuklearfysik.

Lederskab, lærlinge og videre forskning

Rutherford ledede i perioder nogle af de mest produktive laboratorier inden for fysik: han arbejdede ved McGill University i Montreal, derefter ved University of Manchester, og fra 1919 var han leder af Cavendish Laboratory i Cambridge. Under hans ledelse arbejdede og uddannede en række fremtrædende fysikere, herunder James Chadwick, som i 1932 beviste neutronens eksistens, samt bidragydere som Niels Bohr, Hans Geiger og Ernest Marsden. Rutherford var kendt for sit krav om præcision i eksperimenter og gode pædagogiske evner over for yngre forskere.

Æresbevisninger og sidste år

Rutherford modtog talrige hædersbevisninger og titler i løbet af sit liv og blev anerkendt som en af det 20. århundredes mest betydningsfulde naturforskere. Han var bl.a. formand for Royal Society og blev senere adlet som baron. Han døde i 1937 i Cambridge og blev begravet i Westminster Abbey, en sjælden ære for en videnskabsmand.

Arv og betydning

Rutherford omtales ofte som faderen til atomfysik for sine banebrydende eksperimenter og teoretiske indsigter, som ændrede vores forståelse af atomers struktur. Hans arbejde banede vejen for den moderne nuklearfysik, atommodeller som Bohrs videreudvikling, og for anvendelser inden for både energi og medicin. Flere institutioner og enheder er opkaldt efter ham – herunder Rutherford College og forskningsfaciliteter – hvilket vidner om hans vedvarende indflydelse på videnskab og uddannelse.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvem var Ernest Rutherford?

Spørgsmål: Hvornår blev han født?

Spørgsmål: Hvad vandt han Nobelprisen i kemi for?

Spørgsmål: Hvilken titel fik han?

Spørgsmål: Hvor kom han oprindeligt fra?

Sp: Hvornår døde han?

Søg efter bogstav