Ernest Rutherford Biografie

Zusammenfassung

Der Chemiker und Physiker Ernest Rutherford wurde am 30. August 1871 in Spring Grove, Neuseeland, geboren. Rutherford war ein Pionier der Kernphysik und der erste, der das Atom spaltete. Für seine Theorie der Atomstruktur wurde er 1908 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Der & # x201C; Vater des Atomzeitalters & # x201D; Rutherford starb am 19. Oktober 1937 in Cambridge, England, an einem erwürgten Leistenbruch.

Frühen Lebensjahren

Ernest Rutherford wurde am 30. August 1871 im ländlichen Spring Grove auf der Südinsel Neuseelands geboren. Er war das vierte von 12 Kindern und der zweite Sohn. Sein Vater, James, hatte wenig Bildung und kämpfte darum, die große Familie mit dem Einkommen eines Flachsmüllers zu ernähren. Ernsts Mutter Martha arbeitete als Lehrerin. Sie glaubte, dass Wissen Macht sei, und legte großen Wert auf die Bildung ihrer Kinder.

Als Kind hatte Ernest, dessen Familie ihn & # x201C; Ern & # x201D; verbrachte die meiste Zeit nach der Schule damit, Kühe zu melken und bei anderen Aufgaben auf der Familienfarm zu helfen. Die Wochenenden verbrachten er mit seinen Brüdern im Bach. Da das Geld knapp war, fand Rutherford erfinderische Wege, um die finanziellen Herausforderungen seiner Familie zu bewältigen, darunter das Nisten von Vögeln, um Geld für seine Drachenfliegervorräte zu verdienen. & x201C; Wir haben nicht das Geld, also müssen wir denken, & x201D; war zu dieser Zeit das Motto von Rutherford.

Im Alter von 10 Jahren erhielt Rutherford sein erstes wissenschaftliches Buch an der Foxhill School. Es war ein entscheidender Moment für Rutherford, da das Buch sein erstes wissenschaftliches Experiment inspirierte. Der junge Rutherford baute eine Miniaturkanone, die zur Überraschung seiner Familie sofort und unerwartet explodierte. Trotz des Ergebnisses blieb Rutherfords Interesse an Akademikern unverändert. 1887 erhielt er ein Stipendium für die Nelson Collegiate School, eine private weiterführende Schule, an der er bis 1889 Rugby spielte.

1890 erhielt Rutherford ein weiteres Stipendium für das Canterbury College in Christchurch, Neuseeland. Am Canterbury College begeisterten sich Rutherfords Professoren für die Suche nach konkreten Beweisen durch wissenschaftliche Experimente. Rutherford erwarb dort sowohl seinen Bachelor of Arts als auch seinen Master of Arts und erreichte erstklassige Auszeichnungen in Mathematik und Naturwissenschaften. Im Jahr 1894, noch in Canterbury, führte Rutherford unabhängige Untersuchungen zur Fähigkeit hochfrequenter elektrischer Entladungen durch, Eisen zu magnetisieren. Seine Forschung brachte ihm in nur einem Jahr einen Bachelor of Science ein. Im selben Jahr lernte Rutherford die Tochter seiner Vermieterin, Mary Newton, kennen und lieben. Das Paar heiratete 1900 und begrüßte später eine Tochter, die sie Eileen nannten.

Forschung und Entdeckungen

Als erster Forschungsstudent am Cavendish Laboratory der Universität von Cambridge in London identifizierte Rutherford 1895 ein einfacheres und wirtschaftlich rentableres Mittel zur Detektion von Radiowellen als zuvor vom deutschen Physiker Heinrich Hertz etabliert.

Ebenfalls im Cavendish Laboratory wurde Rutherford von Professor J.J. Thomson arbeitet an einer Röntgenstudie mit. Der deutsche Physiker Wilhelm Conrad Röntgen hatte Röntgenstrahlen erst wenige Monate vor Rutherford in Cavendish entdeckt, und Röntgenstrahlen waren unter Wissenschaftlern ein heißes Thema. Rutherford und Thomson untersuchten gemeinsam die Auswirkungen von Röntgenstrahlen auf die Leitfähigkeit von Gasen. Daraus entstand eine Arbeit über die Aufteilung von Atomen und Molekülen in Ionen. Während Thomson weiter untersuchte, was später als Elektron bezeichnet wurde, untersuchte Rutherford die Ionen erzeugenden Strahlungen genauer.

Rutherford konzentrierte sich auf Uran und entdeckte, dass die Platzierung in der Nähe von Folie dazu führte, dass eine Art von Strahlung leicht aufgesaugt oder blockiert wurde, während eine andere Art problemlos dieselbe Folie durchdrang. Er bezeichnete die beiden Strahlungstypen & # x201C; alpha & # x201D; und & # x201C; Beta. & # x201D; Wie sich herausstellte, war das Alpha-Teilchen mit dem Kern eines Heliumatoms identisch. Das Beta-Teilchen war tatsächlich dasselbe wie ein Elektron oder Positron.

Rutherford verließ Cambridge 1902 und nahm eine Professur an der McGill University in Montreal an. Bei McGill im Jahr 1903 stellten Rutherford und sein Kollege Frederick Soddy ihre Zerfallstheorie der Radioaktivität vor, wonach radioaktive Energie aus einem Atom emittiert wurde und bei gleichzeitiger Emission von Alpha- und Betapartikeln eine chemische Veränderung zwischen Elementen auftrat. Rutherford und Yale Professor Bertram Borden Boltwood kategorisierten die radioaktiven Elemente in eine sogenannte "Zerfallsreihe". Rutherford wurde auch die Entdeckung des radioaktiven Radons zugeschrieben, als er in McGill war. Rutherford erlangte Berühmtheit für seine Beiträge zum Verständnis von Radioelementen, wurde ein aktiver öffentlicher Redner, veröffentlichte zahlreiche Artikel in Magazinen und verfasste das angesehenste Lehrbuch der Zeit über Radioaktivität.

1907 kehrte Rutherford nach England zurück und übernahm eine Professur an der University of Manchester. Durch weitere Experimente, bei denen Alphateilchen auf Folie geschossen wurden, gelang Rutherford die bahnbrechende Entdeckung, dass fast die gesamte Masse eines Atoms in einem Kern konzentriert ist. Dabei brachte er das Kernmodell hervor, eine Entdeckung, die den Beginn der Kernphysik markierte und letztendlich den Weg zur Erfindung der Atombombe ebnete. Der & # x201C; Vater des Atomzeitalters & # x201D; Rutherford erhielt 1908 den Nobelpreis für Chemie.

Mit Beginn des Ersten Weltkrieges wandte sich Rutherford der U-Boot-Forschung zu. Bis 1919 hatte er eine weitere monumentale Entdeckung gemacht: wie man eine Kernreaktion in einem stabilen Element künstlich induziert. Kernreaktionen waren Rutherfords Hauptaugenmerk für den Rest seiner wissenschaftlichen Karriere.

Tod und Vermächtnis

Rutherford wurde im Laufe seiner Karriere mit unzähligen Ehrungen ausgezeichnet, darunter mehrere Ehrentitel und Stipendien von Organisationen wie der Institution of Electrical Engineers. 1914 wurde er zum Ritter geschlagen. 1931 wurde er in den Adelsstand erhoben und erhielt den Titel Baron Rutherford of Nelson. Im selben Jahr wurde er auch zum Präsidenten des Instituts für Physik gewählt.

Am 19. Oktober 1937 starb Baron Rutherford im Alter von 66 Jahren in Cambridge, England, an den Folgen eines erwürgten Leistenbruchs. Der Wissenschaftler, der den Spitznamen & x201C; Crocodile & x201D; von seinen Kollegen für immer nach vorne schauen, wurde in Westminster Abbey begraben.

Noch Jahre vor seinem Tod im Ersten Weltkrieg hoffte Rutherford, dass Wissenschaftler erst lernen würden, wie man Atomenergie gewinnt, wenn der Mensch mit seinen Nachbarn in Frieden lebt. Die Entdeckung der Kernspaltung erfolgte in der Tat nur zwei Jahre nach seinem Tod und führte schließlich zu dem, was Rutherford fürchtete, den Einsatz von Kernkraft zum Bau von Kriegswaffen.

Viele Entdeckungen Rutherfords bildeten auch die Grundlage für den Bau des Large Hadron Collider durch die European Organization for Nuclear Research. Der Large Hadron Collider, der größte und energiereichste Teilchenbeschleuniger der Welt und seit Jahrzehnten in der Herstellung, begann im Mai 2010, Atomteilchen zu zertrümmern. Seitdem wurden damit von Wissenschaftlern, die an Rutherford & # x2019; seine Tendenz zum Vorausdenken und sein unermüdliches Streben nach Beweisen durch wissenschaftliche Erforschung.