Ce poreclă a primit fizicianul Ernest Rutherford pentru că studenții săi de departe l-au recunoscut după pași și voce? Selecția foto: „părintele” fizicii nucleare, Sir Ernest Rutherford.

Sir Ernest Rutherford. Născut la 30 august 1871 în Spring Grove, Noua Zeelandă - a murit la 19 octombrie 1937 la Cambridge. Fizician britanic de origine Noua Zeelandă. Cunoscut ca „părintele” fizicii nucleare. Câștigător al Premiului Nobel pentru Chimie în 1908. În 1911, cu faimosul său experiment privind împrăștierea particulelor α, el a dovedit existența unui nucleu încărcat pozitiv în atomi și a electronilor încărcați negativ în jurul acestuia. Pe baza rezultatelor experimentului, el a creat un model planetar al atomului.

Rutherford s-a născut în Noua Zeelandă în micul sat Spring Grove (ing. Spring Grove), situat în nordul Insulei de Sud, lângă orașul Nelson, în familia unui fermier care cultiva in. Tatăl - James Rutherford, emigrat din Perth (Scoția). Mama - Martha Thompson, originară din Hornchurch, Essex, Anglia. În acest moment, alți scoțieni au emigrat în Quebec (Canada), dar familia Rutherford a avut ghinion și guvernul a oferit un bilet gratuit de vapor cu aburi în Noua Zeelandă, și nu în Canada.

Ernest a fost al patrulea copil dintr-o familie de doisprezece copii. Avea o memorie uimitoare, sănătate și putere. A absolvit cu onoare școala primară cu un scor de 580 din 600 și un bonus de 50 de lire sterline pentru a-și continua studiile la Nelson College. O altă bursă ia permis să-și continue studiile la Canterbury College din Christchurch (acum Universitatea din Noua Zeelandă). Pe atunci era o universitate mică, cu 150 de studenți și doar 7 profesori. Rutherford este pasionat de știință și din prima zi începe munca de cercetare.

Teza sa de master, scrisă în 1892, se numea „Magnetizarea fierului în timpul descărcărilor de înaltă frecvență”. Lucrarea a vizat detectarea undelor radio de înaltă frecvență, a căror existență a fost dovedită în 1888 de fizicianul german Heinrich Hertz. Rutherford a inventat și fabricat un dispozitiv - un detector magnetic, unul dintre primii receptori de unde electromagnetice.

După ce a absolvit universitatea în 1894, Rutherford a fost profesor la un liceu timp de un an.

Cei mai talentați tineri supuși ai coroanei britanice, care locuiau în colonii, o dată la doi ani li s-a acordat o bursă specială numită după Expoziția Mondială din 1851 - 150 de lire sterline pe an, ceea ce a făcut posibilă plecarea în Anglia pentru progrese ulterioare în ştiinţă. În 1895, Rutherford a primit această bursă, deoarece cel care a primit-o primul - McClaren, a refuzat-o. În toamna aceluiași an, după ce a împrumutat bani pentru un bilet în Marea Britanie, Rutherford a ajuns în Anglia la Laboratorul Cavendish de la Universitatea Cambridge și a devenit primul doctorand al directorului său, Joseph John Thomson.

1895 a fost primul an (la inițiativa lui J. J. Thomson) în care studenții din alte universități au putut continua activitatea științifică în laboratoarele de la Cambridge. Împreună cu Rutherford, John McLennan, John Townsend și Paul Langevin au profitat de această oportunitate înscriindu-se la Laboratorul Cavendish. Cu Langevin, Rutherford a lucrat în aceeași cameră și s-a împrietenit cu el, această prietenie a continuat până la sfârșitul vieții lor.

În același an, 1895, a fost încheiată o logodnă cu Mary Georgina Newton (1876-1945), fiica gazdei pensiunii în care locuia Rutherford. (Nunta a avut loc in 1900, 30 martie 1901 au avut o fiica - Eileen Mary (1901-1930), mai tarziu sotia lui Ralph Fowler, un celebru astrofizician.)

Rutherford plănuia să studieze undele radio sau undele hertziene, să treacă examene de fizică și să obțină o diplomă de master. Dar în anul urmator s-a dovedit că oficiul poștal din Regatul Unit i-a dat lui Marconi bani pentru aceeași lucrare și a refuzat să o finanțeze la Laboratorul Cavendish. Deoarece bursa nu era suficientă nici măcar pentru mâncare, Rutherford a fost forțat să înceapă să lucreze ca tutore și asistent al lui J. J. Thomson pe tema studiului procesului de ionizare a gazului sub acțiunea razelor X. Împreună cu J. J. Thomson, Rutherford descoperă fenomenul de saturație a curentului în timpul ionizării gazului.

Rutherford a descoperit razele alfa și beta în 1898. Un an mai târziu, Paul Villard a descoperit radiația gamma (numele acestui tip radiatii ionizante, precum și primele două, propuse de Rutherford).

Din vara anului 1898, omul de știință a făcut doar primii pași în cercetare fenomen deschis radioactivitatea uraniului și a toriului. În toamnă, Rutherford, la propunerea lui Thomson, după ce a depășit concurența a 5 persoane, ocupă funcția de profesor la Universitatea McGill din Montreal (Canada) cu un salariu de 500 de lire sterline sau 2.500 de dolari canadieni pe an. La această universitate, Rutherford a colaborat fructuos cu Frederick Soddy, pe atunci un asistent junior de laborator în cadrul Departamentului de Chimie, mai târziu (ca și Rutherford) laureat al premiului Nobel pentru chimie (1921). În 1903, Rutherford și Soddy au prezentat și au demonstrat ideea revoluționară a transformării elementelor în procesul de dezintegrare radioactivă.

După ce a câștigat o mare popularitate datorită muncii sale în domeniul radioactivității, Rutherford devine un om de știință căutat și primește numeroase oferte de muncă în centre de cercetare din întreaga lume. În primăvara anului 1907, a părăsit Canada și a început un post de profesor la Universitatea Victoria (acum Universitatea din Manchester) din Manchester (Anglia), unde salariul său era de aproximativ 2,5 ori mai mare.

În 1908, Rutherford a primit Premiul Nobel pentru Chimie „pentru cercetările sale privind dezintegrarea elementelor în chimia substanțelor radioactive”.

După ce a primit vestea că a primit Premiul Nobel pentru Chimie, Rutherford a declarat: „Toată știința este fie fizică, fie colecție de timbre” (Toată știința este fie fizică, fie colecție de timbre).

Un eveniment important și vesel din viața sa a fost alegerea unui om de știință membru al Societății Regale din Londra în 1903, iar din 1925 până în 1930 a fost președinte al acesteia. Din 1931 până în 1933, Rutherford a fost președintele Institutului de Fizică.

În 1914, Rutherford a fost premiat titlu de nobilimeși devine „Sir Ernst”. 12 februarie la Palatul Buckingham regele l-a numit cavaler: era îmbrăcat în uniformă de curte și încins cu o sabie.

Stema sa heraldică, aprobată în 1931, egalul Angliei, baronul Rutherford Nelson (așa a început să fie numit mare fizician după ce a fost ridicat la rangul de nobilime) a fost încoronat cu o pasăre kiwi, simbol al Noii Zeelande. Desenul stemei este o imagine a unui exponent - o curbă care caracterizează procesul monoton de scădere a numărului de atomi radioactivi în timp.

Realizări științifice ale lui Rutherford:

Potrivit memoriilor, Rutherford a fost un reprezentant proeminent al școlii experimentale engleze de fizică, care se caracterizează prin dorința de a înțelege esența unui fenomen fizic și de a verifica dacă acesta poate fi explicat prin teoriile existente (în contrast cu școala „germană” a experimentatorilor, care pornește de la teoriile existente și încearcă să le testeze experiența).

A folosit puțin formulele și a recurs puțin la matematică, dar a fost un experimentator genial, care amintea de Faraday în această privință. O calitate importantă a lui Rutherford ca experimentator remarcată de Kapitsa a fost observația sa. În special, datorită ei, a descoperit emanația de toriu, observând diferențe în citirile unui electroscop care măsura ionizarea, cu ușa deschisă și închisă în aparat, blocând fluxul de aer. Un alt exemplu este descoperirea de către Rutherford a transmutării artificiale a elementelor, când iradierea nucleelor ​​de azot din aer cu particule alfa a fost însoțită de apariția unor particule de înaltă energie (protoni) care aveau o gamă mai mare, dar erau foarte rare.

1904 - „Radioactivitate”
1905 - „Transformări radioactive”
1930 - „Emisii de substanțe radioactive” (coautor cu J. Chadwick și C. Ellis).

12 studenți din Rutherford au devenit câștigători ai Premiului Nobel pentru fizică și chimie. Unul dintre cei mai talentați studenți ai lui Henry Moseley, care a demonstrat experimental sens fizic Drept periodic, a murit în 1915 la Gallipoli în timpul operațiunii Dardanele. La Montreal, Rutherford a lucrat cu F. Soddy, O. Khan; la Manchester - cu G. Geiger (în special, el l-a ajutat să dezvolte un contor pentru numărarea automată a numărului de particule ionizante), la Cambridge - cu N. Bohr, P. Kapitsa și mulți alți oameni de știință celebri în viitor.

Dupa deschidere elemente radioactive a început studiul activ natura fizica radiatia lor. Rutherford a fost capabil să detecteze compoziția complexă a radiațiilor radioactive.

Experiența a fost următoarea. Preparatul radioactiv a fost plasat în partea de jos a unui canal îngust al unui cilindru de plumb, iar o placă fotografică a fost plasată vizavi. Câmpul magnetic a acționat asupra radiației care iese din canal. În acest caz, întreaga instalație a fost în vid.

Într-un câmp magnetic, fasciculul s-a împărțit în trei părți. Cele două componente ale radiației primare au deviat în direcții opuse, ceea ce a indicat că aveau sarcini de semne opuse. A treia componentă a menținut propagarea dreaptă. Radiațiile cu sarcină pozitivă se numesc raze alfa, negative - raze beta, neutre - raze gamma.

Studiind natura radiațiilor alfa, Rutherford a efectuat următorul experiment. În calea particulelor alfa, el a plasat un contor Geiger, care măsura numărul de particule emise într-un anumit timp. După aceea, folosind un electrometru, a măsurat sarcina particulelor emise în același timp. Cunoscând încărcătura totală a particulelor alfa și numărul acestora, Rutherford a calculat sarcina unei astfel de particule. S-a dovedit a fi egal cu două elementare.

Prin deviația particulelor într-un câmp magnetic, el a determinat raportul dintre sarcina acestuia și masa. S-a dovedit că există două unități de masă atomică pe sarcină elementară.

Astfel, s-a constatat că cu o sarcină egală cu două elementare, particula alfa are patru unități de masă atomică. De aici rezultă că radiația alfa este un flux de nuclee de heliu.

În 1920, Rutherford a sugerat că ar trebui să existe o particulă cu o masă egală cu masa unui proton, dar fără sarcină electrică - un neutron. Cu toate acestea, el nu a reușit să detecteze o astfel de particule. Existența sa a fost dovedită experimental de James Chadwick în 1932.

În plus, Rutherford a specificat cu 30% raportul dintre sarcina electronului și masa sa.

Pe baza proprietăților toriului radioactiv, Rutherford a descoperit și explicat transformarea radioactivă a elementelor chimice. Omul de știință a descoperit că activitatea toriului într-o fiolă închisă rămâne neschimbată, dar dacă medicamentul este suflat chiar și cu un flux de aer foarte slab, activitatea sa este redusă semnificativ. S-a sugerat că, simultan cu particulele alfa, toriu emite un gaz radioactiv.

Rezultatele muncii în comun a lui Rutherford și a colegului său Frederick Soddy au fost publicate în 1902-1903 într-o serie de articole din Philosophical Magazine. În aceste articole, după analizarea rezultatelor obținute, autorii au ajuns la concluzia că este posibilă transformarea unor elemente chimice în altele.

Pompând aer dintr-un vas cu toriu, Rutherford a izolat emanația de toriu (gazul cunoscut acum sub numele de toron sau radon-220, unul dintre izotopii radonului) și a investigat capacitatea sa de ionizare. S-a constatat că activitatea acestui gaz scade la jumătate în fiecare minut.

Studiind dependența activității substanțelor radioactive în timp, omul de știință a descoperit legea dezintegrarii radioactive.

Deoarece nucleele atomilor elementelor chimice sunt destul de stabile, Rutherford a sugerat că este nevoie de o cantitate foarte mare de energie pentru a le transforma sau distruge. Primul nucleu supus transformării artificiale este nucleul atomului de azot. Prin bombardarea azotului cu particule alfa de înaltă energie, Rutherford a descoperit apariția protonilor - nucleele atomului de hidrogen.

Rutherford este unul dintre puținii câștigători ai Premiului Nobel care și-a făcut cea mai faimoasă lucrare de când a primit-o. Împreună cu Hans Geiger și Ernst Marsden în 1909, a condus un experiment care a demonstrat existența unui nucleu într-un atom. Rutherford i-a cerut lui Geiger și Marsden în acest experiment să caute particule alfa cu unghiuri de deviere foarte mari, ceea ce nu era așteptat de la modelul atomic al lui Thomson la acea vreme. Astfel de abateri, deși rare, au fost găsite, iar probabilitatea abaterii s-a dovedit a fi o funcție lină, deși în scădere rapidă, a unghiului de abatere.

Rutherford a recunoscut mai târziu că atunci când a sugerat studenților săi să efectueze un experiment privind împrăștierea particulelor alfa la unghiuri mari, el însuși nu a crezut într-un rezultat pozitiv.

Rutherford a reușit să interpreteze datele obținute în urma experimentului, ceea ce l-a determinat să dezvolte un model planetar al atomului în 1911. Conform acestui model, un atom este format dintr-un nucleu foarte mic încărcat pozitiv, care conține cea mai mare parte a masei atomului și electroni ușori care se rotesc în jurul lui.

Pentru dispoziția sa bună, Kapitsa l-a poreclit pe Rutherford „Crocodilul”.În 1931, Krokodil a asigurat 15.000 de lire sterline pentru construcția și echiparea unei clădiri speciale de laborator pentru Kapitza. În februarie 1933, laboratorul a fost inaugurat la Cambridge. Pe peretele de capăt al unei clădiri cu 2 etaje a fost sculptat în piatră un crocodil imens, acoperind întregul zid. A fost comandat de Kapitza și realizat de celebrul sculptor Eric Gill. Rutherford însuși a explicat că era el. usa din fata deschis cu o cheie aurita în formă de crocodil.

Potrivit lui Yves, Kapitsa a explicat porecla pe care a inventat-o ​​în felul următor: „Acest animal nu se întoarce niciodată înapoi și, prin urmare, poate simboliza înțelegerea lui Rutherford și avansul lui rapid.”. Kapitsa a adăugat că „în Rusia, Crocodilul este privit cu un amestec de groază și admirație”.

Interesant, Rutherford, care a descoperit nucleul atomului, a fost sceptic cu privire la perspectivele energie nucleara: „Toți cei care speră că transformarea nuclee atomice devin o sursă de energie, mărturisește prostii".

Rutherford Ernest (ani de viață: 30.08.1871 - 19.10.1937) - fizician englez, creator al modelului planetar al atomului, fondator al fizicii nucleare. A fost membru al Societății Regale din Londra, iar din 1925 până în 1930 - și președintele acesteia. Acest bărbat este proprietarul căruia l-a primit în 1908.

Viitorul om de știință s-a născut în familia lui James Rutherford, lucrător de roți, și Martha Thompson, profesor. Pe lângă el, familia avea 5 fiice și 6 fii.

Training și primele premii

Înainte ca familia să se mute din nord în 1889, Rutherford Ernest a studiat la Christchurch, la Canterbury College. Deja în acest moment, abilitățile geniale ale viitorului om de știință au fost dezvăluite. După absolvirea celui de-al 4-lea an, Ernest a fost premiat pentru cel mai bun jobîn domeniul matematicii, și a ocupat și locul 1 la examenele de master în fizică și matematică.

Invenția detectorului magnetic

După ce a devenit maestru în arte, Rutherford nu a părăsit colegiul. S-a cufundat în lucrări științifice independente privind magnetizarea fierului. Ei au proiectat și fabricat dispozitiv special- un detector magnetic, care a devenit unul dintre primii receptori de unde electromagnetice din lume, precum și „biletul de intrare” al lui Rutherford la marea știință. O schimbare importantă a avut loc curând în viața lui.

Rutherford pleacă în Anglia

Cei mai talentați tineri supuși ai coroanei engleze din Noua Zeelandă au primit o bursă la fiecare doi ani. Expoziția Mondială din 1851, care a făcut posibilă plecarea în Anglia pentru a studia științe. În 1895, s-a decis că doi neozeelandezi sunt demni de o astfel de onoare - fizicianul Rutherford și chimistul Maclaurin. Cu toate acestea, exista un singur loc, iar speranțele lui Ernest au fost năruite. Din fericire, Maclaurin a fost nevoit să abandoneze această călătorie din motive de familie, iar Rutherford Ernest a ajuns în Anglia în toamna anului 1895. Aici a început să lucreze la Universitatea din Cambridge (în Laboratorul Cavendish) și a devenit primul doctorand al lui J. Thomson, directorul acesteia (foto de mai jos).

Studiul razelor Becquerel

În acel moment, Thomson era deja unul dintre membrii Societății Regale din Londra, respectat de toți. A apreciat rapid abilitățile lui Rutherford și l-a atras să lucreze la studiul ionizării gazelor sub influența razelor X, pe care l-a realizat. Cu toate acestea, deja în 1898, vara, Ernest face primii pași într-un alt domeniu de cercetare. Era interesat de „razele becquerel”. Radiația sării de uraniu, descoperită de Becquerel, un fizician din Franța, a devenit mai târziu cunoscută drept radioactivă. Omul de știință francez, precum și Curie, s-au implicat activ în cercetările sale. În 1898, Rutherford Ernest s-a alăturat lucrării. Acest om de știință a descoperit că aceste fascicule includ fluxuri de nuclee de heliu, încărcate pozitiv (particule alfa), precum și fluxuri de electroni (particule beta).

Studii suplimentare ale razelor de uraniu

La 18 iulie 1898, lucrarea soților Curie a fost prezentată Academiei de Științe din Paris, ceea ce a trezit un mare interes al lui Rutherford. În ea, autorii au subliniat că, pe lângă uraniu, există și alte elemente radioactive (acest termen a fost folosit pentru prima dată chiar atunci). Rutherford a introdus ulterior conceptul de unul dintre principalele semne distinctive aceste elemente.

Ernest în decembrie 1897 a prelungit bursa expoziției. Omul de știință a avut ocazia să studieze în continuare razele de uraniu. Cu toate acestea, în aprilie 1898, un post de profesor la Universitatea locală McGill a devenit vacant la Montreal, iar Ernest a decis să plece în Canada. Timpul uceniciei a trecut. Era clar pentru toată lumea că Rutherford era gata să lucreze pe cont propriu.

Mutare în Canada și un nou loc de muncă

În toamna anului 1898 s-a mutat în Canada. La început, predarea lui Rutherford nu a mers prea bine: studenților nu le-au plăcut cursurile, pe care tânărul profesor, care încă nu învățase să simtă pe deplin publicul, le-a suprasaturat cu detalii. ÎN munca stiintifica au existat şi unele dificultăţi din cauza faptului că sosirea preparatelor radioactive comandate de Rutherford a fost întârziată. Cu toate acestea, toată asperitatea s-a netezit curând, iar Ernest a început o serie de noroc și succes. Cu toate acestea, nu se cuvine să vorbim despre succese: totul a fost realizat printr-o muncă asiduă, în care au fost implicați noii săi prieteni și oameni asemănători.

Descoperirea legii transformărilor radioactive

În jurul lui Rutherford se formase deja o atmosferă de entuziasm creativ și dăruire. Munca a fost veselă și intensă, a dus la mare succes. Rutherford a descoperit emanația de toriu în 1899. Împreună cu Soddy în 1902-1903, a ajuns deja la o lege generală aplicabilă tuturor transformărilor radioactive. Este necesar să mai spunem puțin despre acest eveniment științific important.

Oamenii de știință din întreaga lume au învățat cu fermitate în acel moment că era imposibil să transformi un element chimic în altul, așa că visele alchimiștilor ar trebui să fie îngropate pentru totdeauna pentru a extrage aur din plumb. Și apoi a apărut o lucrare în care s-a susținut că în timpul dezintegrarilor radioactive, transformările elementelor nu numai că au loc, dar nu pot fi nici încetinite, nici oprite. Mai mult, au fost formulate legile acestor transformări. Astăzi înțelegem că sarcina nucleului este cea care determină Proprietăți chimice elementul și poziția sa în sistem periodic Mendeleev. Când scade cu două unități, ceea ce are loc în timpul dezintegrarii alfa, „se mișcă” în sus cu 2 celule în tabelul periodic. Deplasează o celulă în jos în dezintegrarea beta electronică și o celulă în sus în dezintegrarea pozitronilor. În ciuda evidenței acestei legi și a aparentei sale simplități, această descoperire a fost unul dintre cele mai importante evenimente din știință la începutul secolului al XX-lea.

Căsătoria cu Mary Georgina Newton, nașterea unei fiice

Totodată, un eveniment important a avut loc în viața personală a lui Ernest. La 5 ani de la logodna cu Mary Georgina Newton, omul de știință Ernest Rutherford s-a căsătorit cu ea, a cărei biografie până atunci fusese deja marcată de realizări semnificative. Această fată era fiica proprietarei pensiunii din Christchurch unde a locuit cândva. În 1901, pe 30 martie, s-a născut singura fiică din familia Rutherford. Acest eveniment aproape a coincis în timp cu nașterea unui nou capitol în știința fizică - fizica nucleară. Și după 2 ani, Rutherford a devenit membru al Societății Regale din Londra.

Cărți de Rutherford, experimente pe folie translucidă cu particule alfa

Ernest a creat 2 cărți în care a rezumat rezultatele căutărilor și realizărilor sale științifice. Prima a fost publicată sub titlul „Radioactivitate” în 1904. „Transformările radioactive” au apărut un an mai târziu. Autorul acestor cărți a început noi cercetări în acest moment. Și-a dat seama că radiațiile radioactive emanau din atomi, dar locul apariției acesteia a rămas absolut neclar. A fost necesar să se studieze dispozitivul nucleului. Și apoi Ernest a apelat la tehnica transiluminării cu particule alfa, cu care și-a început munca cu Thomson. În experimente, am studiat modul în care fluxul acestor particule trece prin foi subțiri de folie.

Primul model de atom al lui Thomson

Primul model al atomului a fost propus când s-a cunoscut faptul că electronii au sarcină negativă. Cu toate acestea, ei intră în atomi care sunt în general neutri din punct de vedere electric. Deci trebuie să existe ceva în compoziția sa care poartă o sarcină pozitivă. Pentru a rezolva această problemă, Thomson a propus următorul model: un atom este ceva asemănător cu o picătură, încărcată pozitiv, cu o rază de o sută de milioane de centimetru. În interiorul ei se află electroni minusculi cu sarcină negativă. Sub influența forțelor Coulomb, acestea tind să ia o poziție chiar în centrul atomului, dar dacă ceva îi dezechilibrează, ele oscilează, însoțite de radiații. Acest model explica existența spectrelor de emisie, fapt cunoscut la acea vreme. Din experimente a devenit deja clar că în solide distanțele dintre atomi sunt aproximativ aceleași cu dimensiunile lor. Părea evident, așadar, că particulele alfa nu puteau zbura printr-o folie, la fel cum o piatră nu putea zbura printr-o pădure în care copacii creșteau aproape unul de celălalt. Cu toate acestea, primele experimente făcute de Rutherford au convins că nu a fost așa. Majoritatea particulelor alfa, aproape fără deformare, au pătruns în folie și doar câteva au prezentat deformare, uneori semnificativă. Ernest Rutherford era foarte interesat de asta. Faptele interesante au necesitat studii suplimentare.

Modelul planetar Rutherford

Și atunci a apărut din nou intuiția lui Rutherford și capacitatea acestui om de știință de a înțelege limbajul naturii. Ernest a respins hotărât modelul atomic al lui Thomson. Experimentele lui Rutherford au dus la faptul că el l-a propus pe al lui, numit planetar. Potrivit acestuia, în centrul atomului se află nucleul, în care este concentrată întreaga masă a acestui atom, în ciuda dimensiunii sale destul de mici. Și în jurul nucleului, precum planetele care se rotesc în jurul soarelui, electronii se mișcă. Masele lor sunt substanțial mai mici decât cele ale particulelor alfa și de aceea acestea din urmă practic nu deviază atunci când pătrund în norii de electroni. Și numai atunci când o particulă alfa zboară aproape de un nucleu încărcat pozitiv, forța de respingere Coulomb poate îndoi brusc traiectoria mișcării sale. Aceasta este teoria lui Rutherford. Cu siguranță a fost o mare descoperire.

Legile electrodinamicii și modelul planetar

Experiența lui Rutherford a fost suficientă pentru a convinge mulți oameni de știință de existența unui model planetar. Cu toate acestea, s-a dovedit că nu este atât de clar. Formula lui Rutherford, pe care a derivat-o pe baza acestui model, a fost în concordanță cu datele obținute în timpul experimentului. Cu toate acestea, ea a infirmat legile electrodinamicii!

Aceste legi, care au fost stabilite în principal prin lucrările lui Maxwell și Faraday, afirmă că o sarcină care se mișcă cu o rată accelerată radiază undele electromagneticeși pierde energie din cauza asta. În atomul lui Rutherford, electronul se mișcă în câmpul Coulomb al nucleului cu o rată accelerată și, conform teoriei lui Maxwell, trebuie să-și piardă toată energia într-o zece milioane de secundă și apoi să cadă pe nucleu. Cu toate acestea, acest lucru nu s-a întâmplat. În consecință, formula lui Rutherford a respins teoria lui Maxwell. Ernest a știut acest lucru când a venit timpul să se întoarcă în Anglia în 1907.

S-a mutat la Manchester și a primit Premiul Nobel

Munca lui Ernest la Universitatea McGill l-a făcut foarte faimos. Rutherford a început să concureze cu invitații la centre științifice tari diferite. Omul de știință în primăvara anului 1907 a decis să părăsească Canada și a ajuns la Manchester, la Universitatea Victoria, unde și-a continuat cercetările. Împreună cu H. Geiger, el a creat în 1908 un numărător de particule alfa - un nou dispozitiv care redă rol importantîn a afla că particulele alfa sunt atomi de heliu dublu ionizați. Rutherford Ernest, ale cărui descoperiri au fost de mare importanță, a primit Premiul Nobel în 1908 (la chimie, nu la fizică!).

Colaborare cu Niels Bohr

Între timp, modelul planetar îi ocupa din ce în ce mai mult gândurile. Și în martie 1912, Rutherford a început să coopereze și să fie prieten cu Niels Bohr. Cel mai mare merit al lui Bohr (fotografia lui este prezentată mai jos) a fost că a introdus caracteristici fundamental noi în modelul planetar - ideea cuantei.

El a prezentat „postulate” care păreau la prima vedere a fi contradictorii din interior. Potrivit lui, atomul are orbite. Un electron, care se deplasează de-a lungul lor, nu radiază, contrar legilor electrodinamicii, deși are accelerație. Acest om de știință a subliniat o regulă prin care aceste orbite pot fi găsite. El a aflat că cuantele de radiație apar doar atunci când un electron se mișcă de pe orbită pe orbită. a rezolvat multe probleme și a devenit, de asemenea, o descoperire în lumea ideilor noi. Descoperirea sa a dus la o revizuire radicală a ideilor despre materie, despre mișcarea ei.

Alte activități extinse

În 1919, Rutherford a devenit profesor la Universitatea din Cambridge și director al Laboratorului Cavendish. Zeci de oameni de știință l-au considerat pe bună dreptate profesorul lor, inclusiv cei care au câștigat ulterior premii Nobel. Aceștia sunt J. Chadwick, G. Moseley, M. Oliphant, J. Cockcroft, O. Gan, V. Geytler, Yu.B. Khariton, P.L. Kapitsa, G. Gamov și alții Fluxul de onoruri și premii a devenit din ce în ce mai abundent. În 1914, Rutherford a primit nobilimea. A devenit președinte al Asociației Britanice în 1923, iar între 1925 și 1930 a fost președinte al Societății Regale. Ernest primește titlul de baron în 1931 și devine lord. Cu toate acestea, în ciuda sarcinilor de lucru din ce în ce mai mari, și nu numai a celor științifice, el continuă să atace secretele nucleului și ale atomului.

Vă oferim un fapt interesant legat de activitățile științifice ale lui Rutherford. Se știe că Ernest Rutherford a folosit următorul criteriu atunci când și-a ales angajații: a dat unei persoane care a venit pentru prima dată la el o sarcină, iar dacă un nou angajat apoi a întrebat ce să facă în continuare, a fost imediat concediat.

Omul de știință a început deja experimente, care s-au încheiat cu descoperirea fisiunii artificiale a nucleelor ​​atomice și a transformării artificiale a elementelor chimice. În 1920, Rutherford a prezis existența deuteronului și neutronului, iar în 1933 a inițiat și a participat la un experiment pentru a testa procese nucleare relația dintre energie și masă. În 1932, în aprilie, a susținut ideea utilizării acceleratorilor de protoni în studiul reacțiilor nucleare.

Moartea lui Rutherford

Lucrările lui Ernest Rutherford și lucrările studenților săi, aparținând mai multor generații, au avut un impact uriaș asupra științei și tehnologiei, asupra vieții a milioane de oameni. Marele om de știință, desigur, nu a putut să nu se gândească dacă această influență ar fi pozitivă. Cu toate acestea, el a fost un optimist, crezut cu sfințenie în știință și în oameni. Ernest Rutherford, scurtă biografie care a fost descris de noi, a murit în 1937, la 19 octombrie. A fost înmormântat în Westminster Abbey.

RUTHERFORD ERNEST

(1871 - 1937)

Genialul fizician și chimist englez Ernest Rutherford s-a născut la 30 august 1871 în Spring Grove, lângă orașul Nelson din Noua Zeelandă. A fost al patrulea copil în familie mare James și Martha Rutherford (născută Thompson).

Tatăl lui Ernest a lucrat ca roți, inginer, constructor și morar. În 1843, în căutarea o viață mai bună s-a mutat în Noua Zeelandă din Scoția. Mama lui Ernest, Martha Thompson, era profesoară de școală și s-a mutat la vârsta de treisprezece ani la Nelson din Anglia.

În copilărie, Rutherford a dus o viață tipică unui băiat din mediul rural, ajutând la mulgerea vacilor și la colectarea lemnelor de foc. Sâmbăta, împreună cu alți copii, viitorul om de știință făcea praștii și înota într-o cursă. Deoarece tatăl își schimbase adesea locul de muncă, familia trebuia să se mute tot timpul.

La vârsta de 10 ani, Ernest a mers la școala locală Foxhill, unde a citit prima sa carte științifică. Anul acesta, el a efectuat primul său experiment privind măsurarea vitezei sunetului, dat în manual.

În 1887, Ernest a intrat în Colegiul Nelson și în curând a devenit unul dintre cei mai buni elevi. Tânărul Rutherford era interesat în special de matematică. Ernest și-a dedicat mult timp liber jocului de rugby, dar acest lucru nu l-a împiedicat să primească una dintre cele zece burse școlare, ceea ce face posibilă intrarea la Colegiul Canterbury din Crichester (o filială a Universității Noua Zeelandă), unul dintre cele mai mari orașe. în Noua Zeelandă.

Ernest Rutherford a primit o diplomă de licență în arte în 1892. Subiectele preferate ale viitorului om de știință de la facultate erau fizica și chimia. Cel mai bine a promovat examenele la aceste materii și a ajuns licență Stiintele Naturii.

În lucrarea de maestru, Ernest a investigat undele radio de înaltă frecvență, descoperite în urmă cu aproximativ zece ani. Pentru a studia acest fenomen, Rutherford a proiectat un receptor radio fără fir cu care a primit semnale de la o distanță de peste o jumătate de milă.

Până la vârsta de douăzeci și trei de ani, Ernest Rutherford avea deja trei grade. La acea vreme, cei mai talentați tineri subiecți britanici de peste mări au primit o bursă specială numită după Expoziția Mondială din 1851 la fiecare doi ani, ceea ce a făcut posibilă îmbunătățirea științelor în Anglia. În 1895, printre solicitanții pentru o bursă, erau doi candidați - chimistul McLaurin și fizicianul Rutherford.

Bursa i-a fost acordată lui McLaurin, dar circumstanțele familiale l-au împiedicat să plece în Anglia. Soarta s-a dovedit a fi favorabilă lui Rutherford, iar în toamna anului 1895, la invitația lui J. J. Thomson, s-a mutat în Anglia, la Laboratorul Cavendish al Universității din Cambridge. La Cambridge, Rutherford a devenit primul candidat la doctorat pentru directorul de laborator Joseph John Thomson.

În acel moment, Thomson era un om de știință de renume mondial, membru al Societății Regale din Londra. Lucrările lui Rutherford privind studiul undelor radio l-au impresionat pe celebrul fizician, iar el l-a invitat pe tânărul om de știință să studieze în comun procesele de ionizare a gazelor sub acțiunea razelor X, descoperite cu un an mai devreme de Wilhelm Roentgen.

În 1896 oamenii de știință au publicat munca în comun„Despre trecerea energiei electrice prin gaze supuse acțiunii razelor X”. Rutherford și-a publicat lucrarea The Magnetic Detector of Electric Waves and Some of Its Applications în anul următor. În același an, a scris un articol „Despre electrificarea gazelor expuse la raze X și despre absorbția razelor X de către gaze și vapori”.

În timp ce lucra la Laboratorul Cavendish, Rutherford a urmărit îndeaproape descoperirile altor fizicieni și chimiști. După ce Pierre Curie și Marie Sklodowska-Curie au prezentat rezultatele cercetărilor lor la Academia de Științe din Paris, care au dovedit că există și alte elemente radioactive pe lângă uraniu, tânărul om de știință a început muncă independentă in aceasta zona. El a efectuat primele studii ale razelor Becquerel și a descoperit neomogenitatea radiațiilor emise de uraniu.

Pe baza propriilor rezultate, Ernest Rutherford și J. J. Thomson au sugerat că sub influența razelor X, atomii unui gaz sunt distruși și se formează particule încărcate negativ și pozitiv. Oamenii de știință au numit aceste particule ioni. Munca comună a oamenilor de știință a dus și la descoperirea electronului - o particulă atomică care poartă o sarcină electrică negativă.

În decembrie 1897, bursa lui Rutherford la Târgul Mondial a fost extinsă și a început să studieze structura atomică în mod serios. Cu toate acestea, când în aprilie 1898 postul de profesor la Universitatea McGill din Montreal a devenit vacant și tânărului om de știință i s-a oferit această funcție, el a fost de acord. În toamna anului 1898, Rutherford a început să predea la Universitatea McGill.

În Canada, profesorul de atunci în vârstă de douăzeci și șapte de ani a făcut multe descoperiri strălucitoare. În 1899, a descoperit că toriul radioactiv emite un produs radioactiv gazos. Omul de știință a numit acest fenomen „emanare” (emisie). În urma cercetărilor ulterioare, s-a constatat că alte două elemente radioactive - radiu și actiniu - produc, de asemenea, emanație.

Omul de știință a arătat că există cel puțin două tipuri de radiații. Prima dintre acestea, care a fost ușor de absorbit, a numit-o radiație alfa, iar cea de-a doua, care are o putere de penetrare mai mare, radiație beta.

După ce a analizat rezultatele cercetării, Rutherford a concluzionat că toate elementele radioactive cunoscute de știință emit raze alfa și beta. Deoarece radioactivitatea elementelor a scăzut după o anumită perioadă de timp, omul de știință a presupus că toate elementele radioactive aparțin aceleiași familii de atomi. Astfel, ele pot fi clasificate în funcție de perioada de scădere a radioactivității lor.

În 1902-1903, Rutherford, împreună cu Frederick Soddy, unul dintre fondatorii radiochimiei, au continuat cercetările în acest domeniu. Oamenii de știință au descoperit legea generală a transformărilor radioactive, au exprimat-o în formă matematică, au introdus conceptul de „înjumătățire” și au subliniat, de asemenea, principalele prevederi ale teoriei radioactivității pe care au creat-o.

Potrivit lui Rutherford și Soddy, radioactivitatea a apărut atunci când un atom a smuls o particulă din el însuși. Ca urmare a pierderii unui atom de unul element chimic transformat într-un atom al altuia.

Descoperirile oamenilor de știință au fost incluse în lista celor mai importante evenimente științifice ale secolului al XX-lea. Toate axiomele existente anterior despre indivizibilitatea și imuabilitatea atomilor au fost distruse. Oamenii de știință au formulat legile transformărilor, din care a rezultat că transformările elementelor chimice în timpul dezintegrarilor radioactive nu numai că au loc, dar nu este posibil să le încetinească sau să le oprească.

Investigand transformările radioactive, Rutherford și Soddy au calculat energia particulelor alfa emise de radiu și au concluzionat că energia transformărilor radioactive este de multe mii și poate de milioane de ori mai mare decât energia oricărei transformări moleculare. Potrivit oamenilor de știință, această energie trebuia luată în considerare în orice fenomene de fizică spațială, în special în constanța. energie solara ei explicau prin faptul că pe Soare au loc procese de transformare subatomică.

În 1903, Rutherford a efectuat o serie de experimente care demonstrează teoria sa și, de asemenea, a arătat că particulele alfa poartă o sarcină pozitivă.

Munca lui Rutherford i-a adus o mare faimă. În 1903 a fost ales membru al Societății Regale din Londra.

În 1904, Rutherford a scris cartea Radioactivitatea, în care a prezentat și formulat rezultatele cercetărilor sale. În anul următor a publicat a doua sa carte, Transmutări radioactive. Rutherford a început să fie invitat să lucreze de diverse universități și centre de cercetare din diferite țări. În 1907 a decis să-și schimbe locul de reședință și s-a întors în Anglia. La 24 mai 1907, Rutherford a ajuns la Manchester, unde a preluat postul de profesor de fizică la Universitatea din Manchester.

La Manchester, Rutherford și-a continuat cercetările. Cu ajutorul lui Geiger, a organizat o școală pentru studiul radioactivității la universitate. În 1908, Rutherford l-a ajutat pe Hans Geiger să creeze un contor de particule alfa, iar anul următor a demonstrat că particulele alfa sunt atomi de heliu dublu ionizați.

Rutherford a primit Premiul Nobel pentru Chimie în 1908 „pentru cercetările sale privind dezintegrarea elementelor în chimia substanțelor radioactive”. Într-un discurs de prezentare, președintele Suediei academiei regaleȘtiințe K. B. Hasselberg a subliniat marea importanță a descoperirilor omului de știință.

În prelegerea sa Nobel „Natura chimică a particulelor alfa în substanțe radioactive”, susținută la 11 decembrie 1908, Rutherford a sugerat că particulele alfa sunt identice ca masă și compoziție și constau din nucleele atomilor de heliu. De aici rezultă că atomii elementelor radioactive constau și parțial din atomi de heliu.

După ce a primit Premiul Nobel, Rutherford a început să studieze structura atomului. A apelat la o tehnică pe care o folosise cu J. J. Thomson la Laboratorul Cavendish, transmiterea particulelor alfa. Omul de știință, împreună cu asistenții Hans Geiger și Ernst Marsden, au condus o serie de experimente în care a bombardat o placă de folie subțire de aur cu particule alfa emise de uraniu. La acea vreme, fizicienii credeau că distanțele dintre atomi din solide erau aproximativ aceleași cu dimensiunile atomilor. De aici s-ar putea concluziona că particulele alfa nu ar putea zbura nici măcar prin folie subțire.

Deja primele experimente ale lui Rutherford au respins această concluzie - majoritatea particulelor alfa au pătruns în folie, aproape fără să devieze. Dar în aproximativ unul din 8.000 de cazuri, aceștia s-au abătut de la direcția așteptată într-o măsură și mai mare decât o permite teorie, de parcă ar lovi un fel de obstacol. Această anomalie uimitoare s-a dovedit a fi punctul de plecare în dezvoltarea modelului nuclear al atomului.

După ce J. J. Thomson a descoperit că electronii au o sarcină electrică negativă, el a propus un model al atomului sub forma unei picături încărcate pozitiv cu o rază de o sută de milioneme (10,8) de centimetru, în interiorul căreia se află electroni minusculi încărcați negativ. Sarcinile pozitive și negative au fost distribuite uniform în atom și, prin urmare, nu au putut schimba în mod semnificativ direcția de mișcare a particulelor alfa.

Pe baza experiențelor sale, în 1911 Rutherford a abandonat modelul Thomson și a propus un nou model al atomului. El și-a subliniat ideile în articolul „Răspândirea radiațiilor alfa și beta în materie și structura atomului” din numărul de mai al revistei „Philosophical Magazin” – un vestitor al multor descoperiri strălucitoare.

Potrivit lui Rutherford, în centrul atomului se află nucleul, în care sunt concentrate particulele încărcate pozitiv și care formează întreaga masă a atomului. Particulele încărcate negativ (electroni) sunt situate pe orbita nucleului, la o distanță destul de mare de acesta. Deoarece masele electronilor sunt mult mai mici decât masele particulelor alfa, acestea din urmă aproape că nu sunt deviate, pătrunzând în norii de electroni. Și numai în cazul în care o particulă alfa zboară aproape de un nucleu încărcat pozitiv, forța de respingere Coulomb își schimbă brusc traiectoria.

Modelul lui Rutherford, care este general acceptat astăzi, semăna cu un model minuscul sistem solarși a fost numit „modelul planetar al atomului”.

După ce prietenul și colaboratorul lui Rutherford, fizicianul danez Niels Bohr, a introdus ideea de cuante în modelul planetar în 1913, modelul atomic a câștigat recunoaștere mondială. Bohr a sugerat că există orbite în atom, care se mișcă de-a lungul cărora electronul primește accelerație și a indicat o regulă pentru găsirea unor astfel de orbite staționare. Când un electron se deplasează de pe o orbită pe alta, în conformitate cu legea conservării energiei, apar cuante de radiație.

Teoria lui Niels Bohr a eliminat principalul dezavantaj al modelului planetar al atomului - inevitabilitatea electrodinamică a căderii unui electron în rotație pe nucleu.

În timpul Primului Război Mondial, guvernul britanic l-a numit pe Rutherford în Comitetul civil al Biroului de Invenție și Cercetare al Amiralității Britanice. Sarcinile sale au inclus inventarea unei metode de detectare a submarinelor inamice folosind acustica.

După război, Ernest Rutherford s-a întors la laboratorul din Manchester.

În 1919, un om de știință strălucit a efectuat prima reacție nucleară artificială. După ce a bombardat atomii de hidrogen și apoi azotul cu particule alfa, Rutherford a descoperit că în acest proces s-au format atomi de oxigen. Ca urmare a bombardamentului, atomul stabil s-a dezintegrat. Pe baza cercetărilor lui Rutherford și folosind rezultatele cercetărilor lor, în 1934 Frederic și Irene Joliot-Curie au descoperit radioactivitatea artificială.

În acel moment, Rutherford câștigase faima ca cel mai mare fizician practic din istoria fizicii, unul dintre cei mai străluciți oameni a timpului său.

În 1919, Ernest Rutherford i-a succedat lui Thomson ca profesor de fizică experimentală la Universitatea din Cambridge și director al Laboratorului Cavendish. Doi ani mai târziu a devenit profesor de științe naturale la Royal Institution din Londra. Doi ani mai târziu, în 1923, Rutherford a devenit președinte al Asociației Britanice pentru Avansarea Științei, iar din 1925 până în 1930 a fost președinte al Societății Regale din Londra. În 1930, omul de știință a fost numit președinte al consiliului consultativ guvernamental al Oficiului de Cercetare Științifică și Industrială.

Ernest Rutherford nu a fost doar un om de știință genial, ci și un organizator talentat. În timp ce ocupa poziții de conducere, el a atras în munca sa mulți tineri fizicieni care au primit mai târziu premii Nobel. Toți fizicienii remarcabili din acea epocă și-au plecat capetele în fața lui. Când colegii au remarcat capacitatea lui de a fi mereu „pe creasta unui val” cercetare științifică El a răspuns: „De ce nu? Eu am fost cel care am provocat valul, nu-i așa?" Puțini s-au opus acestei afirmații. Rutherford a fost considerat profesorul său de zeci de oameni de știință de renume mondial: P. L. Kapitsa, G. Moseley, J. Chadwick, J. Cockcroft, M. Oliphant, V. Geytler, O. Gan, Yu. B. Khariton și alții.

În ciuda vârstei și a ocupației sale, Rutherford și-a continuat cercetările tot timpul. În 1920 a prezis existența neutronului (descoperit de studentul său James Chadwick în 1932), existența atomului de hidrogen cu masă atomică, egal cu doi (deuteriu), a introdus conceptul de „proton”, în 1933 a inițiat o verificare experimentală a relației dintre masă și energie în procesele nucleare.

În ultimul lui munca experimentalaÎn 1934, Rutherford, împreună cu Markus Oliphant și Paul Harteck, au descoperit tritiul, un izotop supergreu al hidrogenului.

Până la moartea sa, Ernest Rutherford a menținut o dispoziție excelentă și s-a remarcat prin starea de sănătate bună. El a efectuat cu brio calcule matematice complexe în mintea lui, surprinzându-și colegii și angajații.

După o scurtă boală, celebrul om de știință a murit la Cambridge pe 19 octombrie 1937 și a fost înmormântat în Westminster Abbey, lângă mormintele lui Isaac Newton, Charles Darwin și Michael Faraday.

Rutherford Ernest (1871-1937), fizician englez, unul dintre creatorii teoriei radioactivității și structurii atomului, fondatorul unei școli științifice.

Născut la 30 august 1871 în orașul Spring - Brove (Noua Zeelandă) într-o familie de emigranți scoțieni. Tatăl său a lucrat ca mecanic și fermier de in, mama lui a fost profesoară. Ernest a fost al patrulea dintre cei 12 copii Rutherford și cel mai talentat.

Deja la final scoala elementara, ca prim elev, a primit un bonus de 50 de lire sterline pentru a-și continua studiile. Datorită acestui fapt, Rutherford a intrat la facultate din Nelson (Noua Zeelandă). După ce a absolvit facultatea, tânărul a promovat examenele la Universitatea din Canterbury și aici s-a apucat serios de fizică și chimie.

El a participat la crearea unei societăți științifice studențești și a făcut un raport în 1891 pe tema „Evoluția elementelor”, unde a fost exprimată pentru prima dată ideea că atomii sunt sisteme complexe construite din aceleași părți constitutive.

Într-o perioadă în care ideea lui Dalton despre indivizibilitatea atomului domina fizica, această idee părea absurdă, iar tânărul om de știință a trebuit chiar să-și ceară scuze colegilor pentru „prostii evidente”.

Adevărat, după 12 ani, Rutherford și-a dovedit cazul. După absolvire, Ernest a devenit profesor liceu, dar această ocupație clar nu era pe placul lui. Din fericire, Rutherford - cel mai bun absolvent al anului - a primit o bursă, iar el a plecat la Cambridge - centrul științific al Angliei - pentru a-și continua studiile.

În Laboratorul Cavendish, Rutherford a creat un transmițător pentru comunicații radio pe o rază de 3 km, dar a dat prioritate invenției sale inginerului italian G. Marconi, iar el însuși a început să studieze ionizarea gazelor și a aerului. Omul de știință a observat că radiația de uraniu are două componente - razele alfa și beta. A fost o revelație.

La Montreal, în timp ce studia activitatea toriului, Rutherford a descoperit un nou gaz - radonul. În 1902, în lucrarea „Cauza și natura radioactivității”, omul de știință a sugerat pentru prima dată că cauza radioactivității este tranziția spontană a unor elemente la altele. El a descoperit că particulele alfa sunt încărcate pozitiv, masa lor este mai mare decât masa unui atom de hidrogen, iar sarcina este aproximativ egală cu sarcina a doi electroni, iar aceasta seamănă cu atomii de heliu.

În 1903, Rutherford a devenit membru al Societății Regale din Londra, iar din 1925 până în 1930 a fost președintele acesteia.

În 1904, lucrarea fundamentală a omului de știință „ substanțe radioactiveși radiațiile lor”, care a devenit o enciclopedie pentru fizicienii nucleari. În 1908, Rutherford a devenit laureat al Premiului Nobel pentru cercetarea elementelor radioactive. Șeful laboratorului de fizică de la Universitatea din Manchester, Rutherford a creat o școală de fizicieni nucleari, studenții săi.

Împreună cu ei, s-a angajat în studiul atomului, iar în 1911 a ajuns în sfârșit la modelul planetar al atomului, despre care a scris într-un articol publicat în numărul din mai al Philosophical Journal. Modelul nu a fost acceptat imediat, a fost aprobat abia după ce a fost finalizat de studenții lui Rutherford, în special de N. Bohr.

Omul de știință a murit pe 19 octombrie 1937 la Cambridge. La fel ca mulți oameni mari ai Angliei, Ernest Rutherford se odihnește în Catedrala Sf. Paul, în „Science Corner”, lângă Newton, Faraday, Darenne, Herschel.

Unul dintre cei mai faimoși fizicieni, Ernest Resenford, era din Noua Zeelandă. Familia lui nu era bogată, iar Resenford însuși era al patrulea dintre cei doisprezece copii. S-ar părea că un viitor special nu strălucește pentru el, ci dimpotrivă, încă din copilărie, omul de știință s-a străduit pentru educație și, datorită inteligenței și perseverenței sale, a obținut o bursă care îi permite să studieze la unul dintre cele mai bune colegii din tara. În 1894, viitorul fizician a devenit licențiat în științe naturale.

A studiat atât de bine încât i s-a acordat o bursă personală și dreptul de a-și continua studiile în Anglia. Rutherford a venit la Cambridge și a devenit student absolvent la Laboratorul Cavendish. Acolo a continuat să studieze propagarea undelor radio și a făcut pentru prima dată comunicații radio la o distanță de aproximativ un kilometru. Dar problemele pur inginerie nu l-au atras niciodată, iar Rutherford a început să studieze conductivitatea aerului sub influența razelor X nou descoperite. Această muncă, pe care a făcut-o împreună cu JJ Thompson, a dus la descoperirea electronului. După aceea, Rutherford a început să studieze structura atomului.

După ce și-a susținut teza de doctorat, Resenford a plecat în Canada și a ocupat un post de profesor de fizică la Universitatea McGill din Montreal. Acolo a început să studieze radioactivitatea. Rutherford a investigat proprietățile razelor alfa și beta și a descoperit, de asemenea, izotopii de toriu și radiu. În 1908, Ernest Rutherford a primit Premiul Nobel pentru teoria sa privind transformarea elementelor radioactive. Omul de știință a realizat acest studiu împreună cu F. Soddy.

În 1907, Resenford s-a întors în Anglia, unde a devenit șef al Departamentului de Fizică de la Universitatea din Manchester. Studiind împrăștierea razelor alfa, omul de știință a descoperit existența nucleelor ​​atomice și a determinat dimensiunea acestora. A făcut această lucrare împreună cu viitorul celebru fizician Marsden. Pe baza acestor studii și a lucrărilor teoretice ale fizicianului danez Niels Bohr, a fost creat modelul Bohr-Rutherford al atomului.

În 1918, Rutherford a făcut o altă descoperire majoră - a dovedit posibilitatea transformării unui nucleu de azot în oxigen sub influența particulelor alfa, confirmând posibilitatea transformării unui element chimic în altul.

Studiind ciocnirile particulelor alfa cu atomii de hidrogen, Rutherford a făcut o altă descoperire fundamentală - radioactivitatea artificială.

Interesant, omul de știință a considerat aceasta o problemă pur științifică și nu a crezut în această posibilitate uz practic energie nucleară. Cu toate acestea, colaboratorul său, iar mai târziu marele fizician german Otto Hahn, a fost cel care a descoperit fisiunea uraniului, iar munca lui Rutherford a apropiat în mare măsură debutul erei nucleare. În 1919, Ernest Rutherford a devenit director al Laboratorului Cavendish. A rămas în această poziție până la moartea sa. Laboratorul a devenit o adevărată Mecca pentru fizicienii secolului XX. Mulți dintre cei mai mari oameni de știință ai timpului nostru, care se considerau studenți ai lui Rutherford, au lucrat în ea - Blackett, Cockcroft, Chadwick, Kapitsa, Walton. Omul de știință a crezut că principalul lucru este de a oferi unei persoane posibilitatea de a se deschide până la capăt și de a arăta de ce este capabil. Deci, el a fost inițiatorul construcției unui laborator magnetic special pentru experimentele lui P. Kapitsa, iar ulterior a realizat vânzarea echipament unicîn URSS pentru ca omul de știință să-și poată continua munca științifică acolo.