19 октомври - напуска ни бащата на ядрената физика

56
Ърнест Ръдърфорд, първи барон Ръдърфорд Нелсън е британски физик от новозеландски произход, известен като баща на ядрената физика. Считан е за най-добрия експериментатор след Майкъл Фарадей.

В началото на научната си дейност той предлага идеята за периода на радиоактивния полуразпад, доказва, че радиоактивността е свързана с преобразуването на един химичен елемент в друг, и прави разграничение между алфа- и бета-радиация. През 1908 година получава Нобелова награда за химия за своите "проучвания на разпадането на елементите и химията на радиоактивните вещества".

Ръдърфорд извършва най-важните си изследвания след получаването на Нобеловата награда. През 1911 година той предлага модел на атома, според който положителният електрически заряд на атомите е концентриран в много малко ядро, опитвайки се да обясни разсейването на алфа-частици при преминаване през златно фолио. През 1917 година той извършва първата експериментална ядрена реакция и ръководи групата, провела първото контролирано делене на атомно ядро през 1932 година.

В Кеймбридж, Ръдърфорд започва да работи с Томсън върху проводящите ефекти на рентгеновите лъчи в газове, работа, която води до откриването на електрона, който Томсън представя на света през 1897 г. Чувайки за опита на Анри Бекерел, откривателят на естествената радиоактивност, с уран, Ръдърфорд започва да изследва неговата радиоактивност, откривайки два вида, които се различават от рентгеновите лъчи по своята проникваща сила. Продължавайки изследванията си в Канада, той въвежда термините алфа-лъчи и бета-лъчи през 1899 г., за да опише двата отделни типа радиация. Тогава той открива, че торият отделя газ, който произвежда еманация, която сама по себе си е радиоактивна и покрива други вещества. Той открива, че за пробата от този радиоактивен материал с какъвто и да е размер неизменно е необходимо същото време за разпадането на половината от пробата – периодът на полуразпад.

От 1900 до 1903 г. той се присъединява към младия химик Фредерик Соди (Нобелова награда за химия, 1921 г.), пред когото поставя проблема с идентифицирането на ториевите излъчвания. Те разработват теорията на радиоактивния разпад и открива закона за радиоактивните превръщания. След като елиминира всички нормални химични реакции, Соди предполага, че това трябва да е един от инертните газове, които са нарекли торон (по-късно е установено, че е изотоп на радон). Те също откриват друг вид торий, който наричат Торий X, и продължават да намират следи от хелий. Те също работят с мостри на Уран Х от Уилям Крукс и радий от Мари Кюри.

През 1903 г. публикуват "Закон за радиоактивните промени", за да докладват за всичките си експерименти. Дотогава атомите са се считали за неразрушима основа на цялата материя и въпреки че Кюри предполага, че радиоактивността е атомно явление, идеята за разпадането на атомите на радиоактивни вещества е коренно нова идея. Ръдърфорд и Соди доказват, че радиоактивността включва спонтанното разпадане на атомите в друга, все още неидентифицирана материя. Нобеловата награда за химия за 1908 г. е присъдена на Ърнест Ръдърфорд "за изследванията му върху разпадането на елементите и химията на радиоактивните вещества".

През 1903 г. Ръдърфорд взима под внимание вид излъчване, открито от френския химик Пол Вийярд през 1900 г., като излъчване от радий и осъзнава, че това трябва да представлява нещо различно от откритите от него алфа и бета лъчи, тъй като има много по-голяма проникваща сила. Ръдърфорд дава на този трети вид излъчване името гама лъчи. И трите термина на Ръдърфорд са в стандартна употреба днес – оттогава са открити други видове радиоактивен разпад, но трите вида, открити от Ръдърфорд са сред най-разпространените.

Положително зареденото лъчение алфа-лъчи по-късно се оказва хелиеви ядра, състоящи се от два протона и два неутрона. Отрицателно заредените, наречени бета-лъчи, както се установява по-късно са високоенергийни електрони, а неутралните гама-лъчи се оказват поток от високоенергийни фотони, излъчени от ядрото на атомите.

През периода 1898 – 1907 е професор в университета "Макхил" в Квебек, Канада, а през 1907 – 1919 – професор в Манчестърския университет и директор на физическата лаборатория.

В Манчестър той продължава да работи с алфа лъчението. Съвместно с Ханс Гайгер разработва екрани за сцинтилация на базата на цинков сулфид и йонизационни камери за преброяване на алфа частици. Разделяйки общия заряд на броя от преброявнето, Ръдърфорд решава, че зарядът на алфа частицата е две. В крайна сметка се появява ясният спектър на хелиевия газ, доказващ, че алфа са поне йонизирани хелиеви атоми и вероятно хелиеви ядра.

Добави коментар

* - задължителни полета
Писането на кирилица е задължително.
Сайтът не носи отговорност за съдържанието на коментарите и мненията, изказани в тях. Запазваме си правото да изтриваме коментари, които съдържат обидни или нецензурни изрази, които представляват явна или скрита реклама и които преценим за неподходящи по някаква друга причина.
Горе