Ernest Rutherford: Entdeckungen und Beiträge zur Kernphysik

Einleitung

Zahlreiche Wissenschaftler haben im Laufe der Jahrhunderte bedeutende Beiträge zum Bereich der Physik geleistet. Ernest Rutherford, ein experimenteller Physiker und Nobelpreisträger aus Neuseeland, war einer dieser produktiven Beiträger. Er machte viele Entdeckungen, die die Art und Weise veränderten, wie wir Konzepte wie Strahlung und Kernkraft betrachten, und er entwickelte einen Großteil der heute verwendeten Terminologie.

Hintergrund

Ernest Rutherford wurde 1871 in Neuseeland als Sohn von Eltern geboren, die eine erfolgreiche Farm in Nelson, einem kleinen Dorf, führten. Früh half er seinen Eltern bei den Farmaufgaben mit seinen 11 Geschwistern, aber schließlich gewann er ein College-Stipendium, erwarb einen Abschluss in Naturwissenschaften und studierte schließlich an der Universität Cambridge in England. Dort traf er andere wichtige Beiträger zur Physik, wie J.J. Thompson, der das Elektron entdeckte, und begann auch seine Hingabe, verschiedene atomare Konzepte zu studieren und zu testen.

1901

Im Jahr 1901 bewiesen Rutherford, begleitet vom Kollegen Physiker Frederick Soddy, dass Atome eines bestimmten radioaktiven Elements augenblicklich in ein anderes Element umgewandelt werden konnten. Er testete diese Theorie, indem er ein Stück Atom mit hoher Geschwindigkeit in die Atmosphäre schleuderte. Bis er diese Theorie bewies, glaubten die meisten Wissenschaftler, dass Atome unfähig zur Teilung seien.

1909

Im Jahr 1909 entdeckte Rutherford, dass alle Atome einen Kern haben, einen Mittelkern, um den sich andere Teile drehen. Er erstellte ein Modell, das dem Sonnensystemmodell ähnelt, das zeigt, wie Planeten um die Sonne kreisen, um zu demonstrieren, wie Teile eines Atoms um seinen Kern kreisen. Die Physikergemeinschaft akzeptierte und umarmte dieses Modell, besonders nachdem Niels Bohr, ein renommierter dänischer Physiker, es unter Verwendung der Quantentheorie modifizierte.

Erster Weltkrieg

Während des Ersten Weltkriegs setzte Rutherford seine Laborstudien fort und machte Entdeckungen bezüglich der positiven und negativen Ladungen eines Atoms. Rutherford fand heraus, dass das Entfernen eines Teilchens eines nicht radioaktiven Atoms dazu führen würde, dass es zerfällt. Da er erkannte, dass das entfernte Teilchen eine positive Ladung hatte und direkt aus dem Kern des Atoms stammte, nannte er das neu entdeckte Teilchen ein Proton. Als Ergebnis seiner Protonenbefunde wurde er der erste Mensch, der eine Kernreaktion aus einer schwachen Reaktion hervorbrachte.